如何編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序39711

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1、如何編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序Linux是Unix操作系統(tǒng)的一種變種，在Linux下編嗎驅(qū)動(dòng)程序的原理和思想完全類似于莫他的Unix系統(tǒng)，但它dos或window環(huán)境.卜的驅(qū)動(dòng)程序冇很大的區(qū)別。在Linux環(huán)境卜?設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序，思想簡(jiǎn)潔，操作方便，功能也很強(qiáng)大，但是支持函數(shù)少，只能依賴kernel中的函數(shù)，冇些常用的操作要自己來編寫，而且調(diào)試也不方便。一、Linuxdevicedriver的概念系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應(yīng)用程序Z間的接口，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和機(jī)器硬件Z間的接IL設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)閼?yīng)用程序屏蔽了硬件的細(xì)節(jié)，這樣在應(yīng)用程序看來，駛件設(shè)備只是一個(gè)設(shè)備文件，應(yīng)

2、用程序口J以象操作普通文件一樣對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行操作。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是內(nèi)核的一部分，它完成以下的功能：k對(duì)設(shè)備初始化和釋放。2o把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)。3。讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請(qǐng)求的數(shù)據(jù)（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是內(nèi)核的一部分）。4。檢測(cè)和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤。在Linux操作系統(tǒng)下有三類主要的設(shè)備文件類型，一是字符設(shè)備，二是塊設(shè)備，三是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。字符設(shè)備和塊設(shè)備的主要區(qū)別是:在對(duì)字符設(shè)備發(fā)出讀/寫請(qǐng)求時(shí)，實(shí)際的硬件"0（數(shù)據(jù)的輸入/輸出）一般就緊接著發(fā)生了，塊設(shè)備則不然,它利用一塊系統(tǒng)內(nèi)存作緩沖區(qū)，當(dāng)用戶進(jìn)程對(duì)設(shè)備請(qǐng)求能滿足用戶的要求，就返冋請(qǐng)求的

3、數(shù)據(jù)，如果不能，就調(diào)用請(qǐng)求函數(shù)來進(jìn)行實(shí)際的1/0（數(shù)據(jù)的輸入/輸出）操作。塊設(shè)備是主要針對(duì)磁盤等慢速設(shè)備設(shè)計(jì)的，以免耗費(fèi)過多的CPU時(shí)間來等待。已經(jīng)提到，用戶進(jìn)程是通過設(shè)備文件來與實(shí)際的硬件打交道。每個(gè)設(shè)備文件都有其文件屬性（c/b）,表示是字符設(shè)備還是塊設(shè)備?另外每個(gè)文件都有兩個(gè)設(shè)備號(hào)，第一個(gè)是主設(shè)備號(hào)，標(biāo)識(shí)驅(qū)動(dòng)程序，第二個(gè)是從設(shè)備號(hào)，標(biāo)識(shí)使用同一個(gè)設(shè)備駆動(dòng)程序的不同的碩件設(shè)備，比如有兩個(gè)軟盤，就可以用從設(shè)備號(hào)來區(qū)分他們。設(shè)備文件的的主設(shè)備號(hào)必須與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在登記時(shí)申請(qǐng)的主設(shè)備號(hào)一致，否則用戶進(jìn)程將無法訪問到驅(qū)動(dòng)程序。最后必須提到的是，在用戶進(jìn)程調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)

4、入核心態(tài)，這時(shí)不再是搶先式調(diào)度。也就是說，系統(tǒng)必須在你的驅(qū)動(dòng)程序的子函數(shù)返冋后才能進(jìn)行其他的工作。如果你的驅(qū)動(dòng)程序陷入死循環(huán)，不幸的是你只冇重新啟動(dòng)機(jī)器了，然后?就是漫長的fscko讀/寫時(shí)，它首先察看緩沖區(qū)的內(nèi)容，如果緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)滿，則與緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)，如果緩沖區(qū)沒有數(shù)據(jù)，則調(diào)用請(qǐng)求函數(shù)來進(jìn)行實(shí)際的I/O操作,待緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)后再進(jìn)行操作。二、實(shí)例剖析我們來寫一個(gè)最簡(jiǎn)單的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。雖然它什么也不做，但是通過它可以了解Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機(jī)器，你就會(huì)獲得一個(gè)真正的設(shè)備駅動(dòng)程序。#define_NO_VERSION_#incl

5、ude#includecharkerneLversion[]=UTS.RELEASE;〃這個(gè)宏定義擴(kuò)展成字符串，描述了這個(gè)內(nèi)核樹的版本?例如,”2632”.這一段定義了一些版本信息，雖然用處不是很大，但也必不可少。我們建議所有的驅(qū)動(dòng)程序的開頭都要包含,一般來講最好使用。曲于用戶進(jìn)程是通過設(shè)備文件同硬件打交道，對(duì)設(shè)備文件的操作方式不外乎就是一些系統(tǒng)調(diào)用，女口open,read,write,close…，注意，不是fopen,fread,但是如何把系統(tǒng)調(diào)用和駆動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來呢?

6、這需要了解一個(gè)非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：structfile_operationsint(*seek)(structinode*,structfileoff_t,int);int(*read)(structinode*,structfile*,char,int);int(*write)(structinode*,structfileoffLt,int);int(*readdir)(structinode*，structfile*>structdirent*,int);int(^select)(structinode*，structfileint,select_table*);i

7、nt(*ioctl)(structinode*，structfileunsinedint,unsignedlong);int(*mmap)(structinode*,structfilestructvm_area_struct*);int(*open)(structinode*,structfile*);int(*release)(structinode*,structfile*);int(*fsync)(structinode*,structfile*);int(*fasync)(structinode*,structfil