Linux内核模块与设备驱动程序详解

"该资源是一份关于Linux设备驱动程序原理及框架的PPT，由樊东东讲解。主要内容包括内核模块的介绍、应用层加载模块的过程、内核对可安装模块的支持以及内核提供的接口及其作用，并通过具体模块实例进行讲解。" 在Linux操作系统中，设备驱动程序是连接硬件和操作系统内核的关键组件，它们负责管理硬件资源，使其能够与应用程序交互。本课程主要探讨了Linux设备驱动程序的原理和实现方式，特别是以内核模块的形式存在。 首先，内核模块是Linux内核为了实现动态扩展性而引入的一种机制。在整体式内核结构下，Linux可以通过加载和卸载模块来添加或移除功能，而无需每次改动都重新编译整个内核。这极大地提高了系统的灵活性，使得内核可以根据实际需求保持最小化，同时又能适应各种硬件设备。 内核模块在系统运行时可以被动态加载和卸载，它们不仅用于设备驱动，还可以实现某些特定的文件系统。当系统启动时，内核会识别并初始化所有硬件设备，并构建硬件设备列表树，即/sys文件系统。udev服务则基于此文件系统创建相应的设备文件。内核通过读取`modules.alias`文件，根据硬件信息加载相应的模块。 在加载模块的操作过程中，`modules.alias`文件包含设备的别名信息，如制造商编号、设备编号等，这些信息用于匹配内核需要加载的正确模块。例如，文件中的一行记录可能表示设备编号是0x7190，制造商编号是0x8086，模块子系统提供商编号是0x15ad等。这些信息帮助内核找到并加载适当的驱动模块。 课程中还涵盖了内核为模块提供的接口及其作用，这些接口允许模块与内核进行通信，执行设备初始化、数据传输、中断处理等操作。通过具体的模块实例，学员可以更深入地理解如何编写和使用内核模块来实现设备驱动程序。 这份PPT详细介绍了Linux设备驱动程序的基本概念、内核模块的工作原理以及实际操作流程，对于学习和理解Linux设备驱动开发具有很高的参考价值。