Linux4.0设备驱动深度解析：入门到实践

"Linux设备驱动开发详解：基于最新的Linux4.0内核1" 本书深入浅出地介绍了Linux设备驱动开发的基础知识，适用于电子与嵌入式系统设计领域。作者宋宝华通过丰富的实例，帮助读者理解设备驱动在操作系统中的角色以及如何在Linux环境下构建和调试驱动程序。 1. **Linux设备驱动的作用**： - 设备驱动是连接硬件设备与操作系统之间的桥梁，它负责解释来自操作系统对设备的操作，并将这些操作转化为具体的硬件指令，同时将设备的状态反馈给操作系统。 2. **无操作系统时的设备驱动**： 在没有操作系统的情况下，设备驱动通常由应用程序直接调用，实现对硬件的直接控制。这需要程序员具备深厚的硬件知识，且程序维护和扩展困难。 3. **有操作系统时的设备驱动**： 在操作系统环境下，设备驱动作为操作系统的一部分，提供了一种抽象层，使得应用程序可以通过标准的系统调用来操作硬件，无需了解硬件的具体细节。Linux设备驱动遵循内核的规则，以模块化的方式存在，便于加载和卸载。 4. **Linux设备驱动的分类及特点**： - Linux设备分为字符设备、块设备和网络设备等，每种设备都有其特定的驱动模型。 - 特点包括：模块化设计、动态加载/卸载、中断处理、异步通信等。 5. **Linux设备驱动与整个软硬件系统的关系**： 设备驱动是操作系统内核的一部分，负责管理和控制硬件，它与硬件的交互依赖于总线协议，与上层软件的交互则通过系统调用和文件操作接口。 6. **Linux设备驱动的开发环境构建**： - PC上的Linux环境：安装支持开发的Linux发行版，如Ubuntu或Fedora，配置必要的交叉编译工具链。 - QEMU实验平台：利用虚拟化技术模拟硬件环境，进行驱动的测试。 - 源代码阅读和编辑：使用Vim、Emacs等编辑器，以及Git进行版本控制。 7. **设备驱动HelloWorld：LED驱动**： - LED驱动示例介绍了如何编写简单的设备驱动程序，通过无操作系统的简单驱动对比，展示Linux驱动的差异和复杂性。 8. **硬件基础**： - 介绍各种处理器类型（通用处理器、数字信号处理器）、存储器、接口与总线（如串口、I2C、SPI、USB、以太网、PCI、SD等），以及CPLD和FPGA的基本概念和使用。 9. **硬件分析技能**： - 原理图分析、时序分析、芯片数据手册阅读方法，以及如何使用万用表、示波器、逻辑分析仪等仪器仪表进行硬件调试。 10. **Linux内核及内核编程**： - 内核发展历史、2.6后的主要特点，内核的组成（目录结构、组成部分，如内核空间与用户空间的划分）以及内核的编译、加载和引导过程。 书中详细阐述了从硬件基础到Linux内核编程的全过程，为读者提供了全面学习Linux设备驱动开发的理论与实践指导。通过这本书，读者可以掌握开发Linux设备驱动所需的知识和技能，为在嵌入式系统设计中实现高效能的硬件集成打下坚实基础。