Linux驱动程序开发详解

"device_driver.pdf - 南大教程关于Linux驱动程序开发的PPT" 这篇报告主要探讨了Linux驱动程序开发的相关知识，包括驱动程序的基本概念、主要类型的设备驱动（字符设备、块设备和网络设备）、设备驱动与系统调用、内核的关系，以及驱动程序中的模块机制。以下是这些内容的详细阐述： 1. **Linux驱动程序基本概念**： 设备驱动程序作为操作系统内核和硬件设备之间的桥梁，通过系统调用接口使得应用程序能够以文件操作的方式与硬件交互。驱动程序负责初始化和释放设备、传输数据、处理错误，并且通常存在于内核空间。 2. **系统调用、内核、驱动程序的关系**： 系统调用是用户空间应用程序与内核交互的手段，而设备驱动程序则是内核为了操作硬件设备而实现的具体代码。当应用程序通过系统调用操作设备时，驱动程序会处理这些请求，完成实际的硬件交互。 3. **主要驱动类型**： - **字符设备（c）**：字符设备通常不进行缓冲，应用程序的读写请求会直接导致硬件I/O操作。 - **块设备（b）**：块设备使用缓冲区来存储数据，因此读写请求可能不会立即触发硬件I/O，提高了效率。 - **网络设备（ifconfig）**：网络设备的驱动处理网络通信，如接收和发送数据包。 4. **主设备号和从设备号**： 设备在Linux中通过主设备号和从设备号进行区分，这两个号码一起唯一标识一个设备。设备号的规范可以在`Documentation/devices.txt`文件中找到。 5. **模块机制**： 内核模块允许动态加载和卸载驱动程序代码。`init_module()`函数在模块被加载到内核时执行，用于初始化设备并注册相关功能；`cleanup_module()`在模块卸载时执行，撤销设备注册并清理资源。 报告还涵盖了字符型驱动程序、时间流和中断、块设备驱动程序、网络驱动程序以及其他驱动程序体系结构的介绍，但具体内容未在摘要中给出。在实际的Linux驱动程序开发中，还需要理解中断处理、内存管理、进程管理等基础知识，以及如何进行驱动程序的移植和优化。此外，对于嵌入式系统，还需要关注BootLoader的编写或移植、内核的裁剪和移植、文件系统的建立与移植、GUI的移植以及应用程序的适应性修改等工作。