Linux内核模块开发：从入门到字符设备驱动

"Linux设备驱动开发入门pdf" Linux设备驱动开发是Linux系统开发的重要组成部分，它涉及到如何编写代码与硬件进行交互，使得操作系统能够识别和控制硬件设备。本文档是Linux设备驱动开发的入门教程，由Xavier Calbet撰写，并由顾宏军翻译成中文，采用GNU Free Documentation License授权。 在开始Linux设备驱动开发之前，开发者需要具备一定的基础知识： 1. **C编程**：C语言是编写设备驱动的主要编程语言，因此熟悉C语言是必要的。这包括对指针的深入理解、位操作函数的使用，以及结构体和联合体等高级特性。 2. **微处理器编程**：了解微处理器的工作原理，如内存地址、中断机制、总线操作等，这对于理解设备驱动如何与硬件交互至关重要。对于熟悉汇编语言的开发者来说，这部分知识相对容易掌握。 Linux系统中有多种类型的设备，但本教程主要关注以模块形式加载的**字符设备**，适用于内核版本2.6.x，特别提到了Debian Sarge使用的2.6.8内核。 在Linux中，系统被划分为**用户空间**和**内核空间**： - **内核空间**：包含了Linux内核本身及其组件，如设备驱动。内核作为硬件和用户之间的桥梁，提供统一的接口。设备驱动是内核的一部分，负责硬件的直接控制和管理。 - **用户空间**：这是用户运行的应用程序所在的地方，如shell、GUI程序等。这些应用通过内核提供的接口与硬件通信，而不是直接访问硬件。 两者之间的交互是通过特定的函数或子程序实现的，这些接口函数允许用户空间的应用程序进行文件读写、设备操作等。在UNIX和Linux系统中，这种接口通常是通过标准的系统调用来实现的，如open、read、write和close等。 通过学习Linux设备驱动开发，开发者可以创建自定义的驱动程序来适配特定的硬件，提升系统性能，或者实现特定的功能。理解内核空间与用户空间的交互机制，以及如何编写有效的设备驱动代码，是成为一名合格的Linux内核开发者的关键步骤。