Linux驱动开发入门——基本知识简介
发布时间：2022-11-01 10:34:05 所属栏目：Linux 来源：
导读： 1、Linux设备驱动的基本概念
设备驱动程序（Device Driver），简称驱动程序（Driver）。它是一个允许计算机软件与硬件交互的程序。这种程序建立了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的界面。CPU经由主板上
设备驱动程序（Device Driver），简称驱动程序（Driver）。它是一个允许计算机软件与硬件交互的程序。这种程序建立了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的界面。CPU经由主板上
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1、Linux设备驱动的基本概念 设备驱动程序（Device Driver），简称驱动程序（Driver）。它是一个允许计算机软件与硬件交互的程序。这种程序建立了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的界面。CPU经由主板上的总线（Bus）或其他沟通子系统（Subsystem）与硬件形成连接，这样的连接使得硬件设备之间的数据交换成为可能。 驱动程序是提供硬件到操作系统的一个接口，并且协调二者之间的关系。 计算机系统的主要硬件由CPU、存储器和外部设备组成。驱动程序的对象一般是存储器和外部设备。Linux将这些设备分为3大类，分别是字符设备、块设备、网络设备。 1、字符设备 字符设备是指那些能一个字节一个字节读取数据的设备，如LED灯、键盘、鼠标等。字符设备一般需要在驱动层实现open()、close()、read()、write()、ioctl()等函数。这些函数最终将被文件系统中的相关函数调用。内核为字符设备对应一个文件linux 驱动，/dev/console。对字符设备的操作可以用个字符设备文件/dev/console来进行。 2、块设备 在linux系统中，进行块设备读写时，每次只能传输一个或者多个块。 3、网络设备 网络设备主要负责主机之间的数据交换。 用户态和内核态： 用户态处理上层的软件工作。 内核态用来管理用户态的程序，完成用户态请求的工作。 模块机制 模块是可以在运行时加入内核的代码。模块在内核启动时装载称为静态装载，在内核已经运行时装载称为动态装载。 驱动开发需掌握的知识： 1、C 2、硬件基础。不要求设计电路，但对芯片手册上描述的接口设备有清楚的认识。比如SRAM、Flash、UART、IIC、USB等。 3、Linux内核源代码。一些重要的数据结构和函数。 4、多任务程序设计的能力。 驱动开发与应用开发的差异： 1、内核及驱动程序开发时不能访问C库。因为C库是使用内核中的系统调用来实现的，而且是在用户空间实现的。 2、内核及驱动程序开发时必须使用GNU C，因为Linux从一开始就使用GNU C。 3、内核支持异步终端、抢占和SMP，故必须注意同步和并发。 4、内核只有一个很小的定长堆栈。 5、内核及驱动程序开发时缺乏像用户空间那样的内存保护机制。 6、内核及驱动程序开发时浮点数很难使用，应该使用整形数。 7、内核及驱动程序开发要考虑可移植性。 2、Linux 源码结构分析 1、arch目录 包含与体系结构相关的代码，每一种平台都有一种相应的目录。 2、drivers目录 包含了Linux内核支持的大部分驱动程序。 3、fs目录 所有文件系统相关的代码。 4、其他目录 3、内核配置选项： 为简化内核源代码的编译，有如下机制： 1、Makefile 文件：它的作用是根据配置的情况，构造出需要编译的源文件列表，然后分别编译，并把目标代码链接到一起，最终形成Linux内核二进制文件。由于Linux内核源代码是按照树形结构组织的，所以Makefile也被分布在目录树中。 2、Kconfig 文件：它的作用是为用户提供一个层次化的配置选项集。make menuconfig 命令通过分布在各个子目录中的Kconfig 文件构建配置用户界面。 3、配置文件（.config）：当用户配置完后，将配置信息保存在.config 文件中。 4、配置工具：包括配置命令解释器和配置用户界面。 当执行menuconfig 命令时，配置程序会依次从目录由浅入深查找每一个Kbuild文件，依照这个文件中的数据生成一个配置菜单。Kbuild像是一个分布在各个目录中的配置数据库，通过这个数据库可以生成配置菜单。在配置菜单中根据需要配置完成后会在主目录下生成一个.config文件，此文件保存了配置信息。 然后执行make命令，会依赖生成的.config文件，以确定哪些功能将编译入内核中，哪些功能不编译入内核中。然后递归地进入每一个目录，寻找Makefile文件，编译相应的代码。 （编辑：我爱资讯网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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