Linux嵌入式系统开发详解

"《Linux设备驱动程序开发指南》是一本由O'Reilly Media出版的书籍，作者是Jonathan Corbet、Alessandro Rubini和Greg Kroah-Hartman。该书详细介绍了如何在Linux系统上进行嵌入式开发，特别是关于设备驱动程序的编写。书中涉及了2.6.10版本的内核，并对USB和PCI子系统的驱动编程进行了深入探讨。" 本文主要围绕"UNIX嵌入式设计"和"Linux设备驱动"这两个主题展开，涵盖了多个关键知识点： 1. **Linux内核**：2.6.10版本的Linux内核是本书的核心内容之一，它是许多现代设备驱动程序的基础。内核管理着系统的硬件资源，包括CPU、内存和各种外设。 2. **设备驱动**：驱动程序是连接操作系统与硬件的桥梁，用于控制和管理硬件设备。书中的内容涉及到如何为不同类型的设备（如串口、网络接口、SCSI、PCI、USB和IEEE1394）编写驱动程序。 3. **嵌入式系统**：讨论了在Unix和Linux系统中进行嵌入式设计的方法，包括如何优化系统以适应低功耗、小体积和特定应用需求的硬件环境。 4. **系统调用**：在Linux中，程序通过系统调用来请求操作系统服务，例如读写文件、进程管理等。书中有详细讲解这些基础操作。 5. **并发与多线程**：讲述了SMP（Symmetric Multi-Processing）环境下的并发处理，以及如何有效地利用多核处理器资源。 6. **I/O模型**：包括同步I/O、异步I/O、中断、DMA（Direct Memory Access）、poll/select、I/O复用和completion机制，这些都是驱动开发中的重要概念。 7. **内存管理**：涵盖kmalloc、get_free_page、vmalloc等内存分配函数，以及per-CPU内存分配，确保高效和安全的内存使用。 8. **设备模型**：介绍sysfs文件系统，它提供了查看和控制硬件设备的抽象接口。同时，还涉及到设备注册和注销的机制。 9. **USB和PCI**：深入解析了USB和PCI设备的驱动编写，包括urb（USB Request Block）和PCI设备的配置。 10. **实例和实践**：书中通过"HelloWorld"这样的简单示例开始，逐步引入更复杂的设备驱动程序设计，如scull设备驱动，提供实际编程练习。 11. **调试技术**：涵盖了调试工具和技巧，帮助开发者定位和解决驱动程序中的问题。 12. **模块化编程**：讨论了如何将驱动程序作为可加载模块进行编译和管理，以便于更新和维护。 这是一本全面的教程，适合那些希望深入理解Linux系统内部工作原理，尤其是对嵌入式系统和设备驱动程序感兴趣的开发者。通过这本书，读者不仅可以学习到理论知识，还能获得丰富的实践经验，提升在UNIX和Linux环境下进行系统级编程的能力。