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Linux操作系統(tǒng)作為一種開源系統(tǒng)，一直以來(lái)受到了眾多開發(fā)者的喜愛和追捧。而在Linux的內(nèi)核中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)至關(guān)重要的部分，因?yàn)樗麄兪俏覀冊(cè)L問并控制硬件的的中間人。如果你想要成為一名資深的Linux開發(fā)者，那么你一定需要很好地掌握設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，因?yàn)檫@對(duì)于開發(fā)任何一種嵌入式設(shè)備都是非常必要的。
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在本文中，我們將會(huì)深入地學(xué)習(xí)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，并希望通過這份指南能夠幫助你掌握這項(xiàng)技能。
了解設(shè)備驅(qū)動(dòng)的工作原理
我們需要對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的工作原理有一個(gè)基本的了解。在Linux內(nèi)核中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是一種軟件模塊，它們負(fù)責(zé)控制硬件設(shè)備的訪問，以及與硬件進(jìn)行通信。
設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常位于內(nèi)核空間中，并且在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候被加載到內(nèi)存中。它們被設(shè)計(jì)成可以響應(yīng)用戶空間中應(yīng)用程序的請(qǐng)求或者觸發(fā)事件產(chǎn)生。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行請(qǐng)求時(shí)，驅(qū)動(dòng)會(huì)對(duì)硬件進(jìn)行操作，并將結(jié)果返回給應(yīng)用程序。
驅(qū)動(dòng)程序的編寫
編寫一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是一項(xiàng)繁瑣而復(fù)雜的工作，但是我們可以通過使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)來(lái)簡(jiǎn)化這個(gè)過程。
在Linux內(nèi)核的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，我們使用字符設(shè)備和塊設(shè)備的方式來(lái)操作硬件。字符設(shè)備是指處理字節(jié)流數(shù)據(jù)的設(shè)備，例如串口和鍵盤。相反地，塊設(shè)備是指以塊為單位進(jìn)行內(nèi)存編址的設(shè)備，例如硬盤和閃存。在Linux中，我們使用不同的API接口來(lái)處理不同類型的設(shè)備。
為了編寫一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，首先需要標(biāo)識(shí)出設(shè)備的主要特性和用途，然后創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來(lái)控制它。遵循Linux內(nèi)核模塊的設(shè)計(jì)模式，我們可以使用“入口點(diǎn)”來(lái)定義設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。這些入口點(diǎn)包括初始化，讀取，寫入和釋放。
理解內(nèi)核源代碼
理解Linux內(nèi)核源代碼是成為一名優(yōu)秀的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)者的重要步驟。對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，Linux內(nèi)核的源代碼可能會(huì)顯得非常乏味和復(fù)雜，但是能夠理解和使用它將是你掌握設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的重要工具之一。
在理解內(nèi)核源代碼時(shí)，推薦使用一些工具和技術(shù)來(lái)加快學(xué)習(xí)速度。例如，我們可以使用GNU Debugging工具包（GDB）來(lái)幫助我們跟蹤和調(diào)試內(nèi)核程序。另外，我們還可以通過使用跟蹤分析工具（如SystemTap）來(lái)分析內(nèi)核行為并找出問題所在。
了解硬件架構(gòu)
了解Linux內(nèi)核如何與硬件交互也非常重要。由于不同的硬件具有不同的設(shè)計(jì)，因此我們需要對(duì)硬件的體系結(jié)構(gòu)有一定的了解。例如，x86架構(gòu)的PC與ARM架構(gòu)的芯片可以使用不同的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)交互。
對(duì)于一些特殊的硬件架構(gòu)，可能需要使用特定的API來(lái)處理它們的問題。例如，使用PCI Express總線時(shí)，我們需要使用兼容PCI Express的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)創(chuàng)建適當(dāng)?shù)脑O(shè)備節(jié)點(diǎn)，然后使用它們與硬件交互。
以上就是深入學(xué)習(xí)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所需要掌握的技能。盡管這項(xiàng)工作可能非常復(fù)雜，但學(xué)習(xí)它確實(shí)有很多好處。掌握Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑹鼓愠蔀橐晃痪哂懈?jìng)爭(zhēng)力的Linux開發(fā)者，并能夠輕松地開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
通過掌握這些技能，我們可以提高我們對(duì)硬件平臺(tái)的理解，并更有效地操作和控制它們。同時(shí)，這些技能也可以增強(qiáng)我們解決問題的能力，為我們?nèi)粘９ぷ髦杏龅降膯栴}提供更廣泛的解決方案。
成都網(wǎng)站建設(shè)公司-創(chuàng)新互聯(lián),建站經(jīng)驗(yàn)豐富以策略為先導(dǎo)10多年以來(lái)專注數(shù)字化網(wǎng)站建設(shè),提供企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),高端網(wǎng)站設(shè)計(jì),響應(yīng)式網(wǎng)站制作,設(shè)計(jì)師量身打造品牌風(fēng)格,熱線:028-86922220我在學(xué)習(xí)寫linux驅(qū)動(dòng)程序，以前沒接觸linux，看《linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)》看不懂，請(qǐng)高手指點(diǎn)，應(yīng)該怎樣入門？
還是先學(xué)簡(jiǎn)單的吧，Windows的！
我也在學(xué)誒，一起學(xué)吧
老師推薦了一本＜linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序＞中國(guó)電力出版社的．看看．
我也沒看懂 呵呵
Linux驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介
linux中的大部分驅(qū)動(dòng)程序,是以模塊的形式編寫的.這些驅(qū)動(dòng)程序源碼可以修改到內(nèi)核中,也可以把他們編譯成模塊形勢(shì),在需要的時(shí)候動(dòng)態(tài)加載.
模塊的概念
linux內(nèi)核是一個(gè)整體是結(jié)構(gòu).因此向內(nèi)核添加任何東西.或者刪除某些功能 ,都十分困難.為了解決這個(gè)問題.引入了內(nèi)核機(jī)制.從而可以動(dòng)態(tài)的想內(nèi)核中添加或者刪除模塊.模塊不被編譯在內(nèi)核中,因而控制了內(nèi)核的大小.然而模塊一旦入內(nèi)核,他就和內(nèi)核其他部分一樣.同時(shí),如果模塊出現(xiàn)問題.,也許會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)的崩潰.
1.1模塊的實(shí)現(xiàn)機(jī)制:
啟動(dòng)時(shí),由函數(shù) void inti_modules() 來(lái)初始化模塊,.因?yàn)閱?dòng)事很多時(shí)候沒有模塊.這個(gè)函數(shù)往往把內(nèi)核自身當(dāng)作一個(gè)虛模塊.
如由系統(tǒng)需要,則調(diào)用一系列以sys 開頭的函數(shù),對(duì)模塊進(jìn)行操作. 如:sys_creat_modules(),sys_inti_modules() ,sys_deldte_modules()等等.
這里會(huì)用到一些模塊的數(shù)據(jù)就結(jié)構(gòu),在/usr/scr/linux/include/linux/module.h 中,有興趣的朋友可以找出來(lái)一看塊的加入有兩種方法:一是手動(dòng)加入:如:inod modulename.另一種是根據(jù)需要,動(dòng)態(tài)的加載模塊.如你執(zhí)行命令: $mount -t msdos /dev/hdd /mnt/d 時(shí).系統(tǒng)便自動(dòng)加載 FAT模塊,以支持MSDOS的文件系統(tǒng).
1.2 模塊編程
寫一個(gè)模塊,必須有一定的多進(jìn)程編程基礎(chǔ).因?yàn)槟阕兊贸绦虿皇且砸粋€(gè)獨(dú)立的程序的來(lái)運(yùn)行的.另外,因?yàn)?模塊需要在內(nèi)核模式下運(yùn)行,會(huì)遇到在內(nèi)和空間和用戶空間數(shù)據(jù)交換的問題.一般的數(shù)據(jù)復(fù)制函數(shù)無(wú)法完成這一個(gè)過程.因此系統(tǒng)已入了一些特殊的函數(shù)以用來(lái)完成內(nèi)核空間和用戶空間數(shù)據(jù)的交換.
這些函數(shù)有:void put _user (type valude,type *u_addr)memcpy_tofs()
等等,有興趣的朋友可以仔細(xì)的看看所有的函數(shù),以及他們的用法.需要說(shuō)明的是.模塊編程河內(nèi)核的版本有很大的關(guān)系.如果版本不通可能造成,內(nèi)核模塊不能編譯,或者.在運(yùn)行這個(gè)模塊時(shí),出現(xiàn)不可測(cè)結(jié)果.如:系統(tǒng)崩潰等.
明白了這些以后.你就可以嘗試著編寫內(nèi)核模塊了.對(duì)于每一個(gè)內(nèi)核模塊來(lái)說(shuō).必定包含兩個(gè)函數(shù)
int init_module() 這個(gè)函數(shù)在插入內(nèi)核時(shí)啟動(dòng),在內(nèi)核中注冊(cè)一定的功能函數(shù),或者用他的代碼代替內(nèi)和中某些函數(shù)的內(nèi)容(估計(jì)這些函數(shù)是空的).因此,內(nèi)和可以安全的卸載.(個(gè)人猜測(cè))
int cleanup_module() 當(dāng)內(nèi)核模塊謝載時(shí),調(diào)用.將模塊從內(nèi)核中清除.
給出一個(gè)hello world 的例子
/*hello.c a module programm*/
/* the program runing under kernel mod and it is a module*/
#include” linux/kernerl.h”
#include”llinux/module.h”
/* pross the CONFIG_MODVERSIONS*/
#if CONFIG_MODVERSIONS==1
#define MODVERSIONS
#include””linux/modversions.h”
#end if
/* the init function*/
int init_module()
{
printk(” hello world !\n’);
printd(” I have runing in a kerner mod@!!\n”);
return 1;
}
/* the distory function*/
int cleanup_module()
{printk(” I will shut down myself in kernerl mod /n)”;
retutn 0;
}
這樣一個(gè)例子就完成了.我們也寫一個(gè)makefile 的例子,以適于我們?cè)诖蟪绦蛑氐膽?yīng)用.一下是makfile 文件的內(nèi)容
# a makefile for a module
CC=gcc
MODCFLAGS:= -Wall _DMODULE -D_KERNEL_ -Dlinux
hello.o hello.c /usr/inculde?linux/version.h
CC $(MODCFLAGS) 0c hello.c
echo the module is complie completely
然后你運(yùn)行make 命令 得到hello.o 這個(gè)模塊.運(yùn)行
$inod hello.o
hello world!
I will shut down myself in kernerl mod
$lod
hello (unused)
….
$remmod
I will shut down myself in kernerl mod
這樣你的模塊就可以隨意的插入和刪除了.
linux設(shè)備驅(qū)動(dòng) 學(xué)習(xí)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux設(shè)備驅(qū)動(dòng) 學(xué)習(xí),深入學(xué)習(xí)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)，輕松掌握技能,我在學(xué)習(xí)寫linux驅(qū)動(dòng)程序，以前沒接觸linux，看《linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)》看不懂，請(qǐng)高手指點(diǎn)，應(yīng)該怎樣入門？的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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