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《如何編寫Linux設備驅(qū)動程序》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、如何編寫Linux設備驅(qū)動程序Linux是Unix操作系統(tǒng)的一種變種，在Linux下編寫驅(qū)動程序的原理和思想完全類似于其他的Unix系統(tǒng)，但它dos或window環(huán)境下的驅(qū)動程序有很大的區(qū)別。在Linux環(huán)境下設計驅(qū)動程序，思想簡潔，操作方便，功能也很強大，但是支持函數(shù)少，只能依賴kernel中的函數(shù)，有些常用的操作要自己來編寫，而且調(diào)試也不方便。本人這幾周來為實驗室自行研制的一塊多媒體卡編制了驅(qū)動程序，獲得了一些經(jīng)驗，愿與Linuxfans共享，有不當之處，請予指正。以下的一些文字主要來源于khg，johnsonm的
2、Writelinuxdevicedriver，Brennan'sGuidetoInlineAssembly，TheLinuxA-Z，還有清華BBS上的有關devicedriver的一些資料.這些資料有的已經(jīng)過時，有的還有一些錯誤，我依據(jù)自己的試驗結(jié)果進行了修正.一、Linuxdevicedriver的概念系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核和應用程序之間的接口，設備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和機器硬件之間的接口.設備驅(qū)動程序為應用程序屏蔽了硬件的細節(jié)，這樣在應用程序看來，硬件設備只是一個設備文件，應用程序可以象操作普通文件一樣對硬件設備
3、進行操作.設備驅(qū)動程序是內(nèi)核的一部分，它完成以下的功能:1.對設備初始化和釋放.2.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.讀取應用程序傳送給設備文件的數(shù)據(jù)和回送應用程序請求的數(shù)據(jù).4.檢測和處理設備出現(xiàn)的錯誤.在Linux操作系統(tǒng)下有兩類主要的設備文件類型，一種是字符設備，另一種是塊設備.字符設備和塊設備的主要區(qū)別是:在對字符設備發(fā)出讀/寫請求時，實際的硬件I/O一般就緊接著發(fā)生了，塊設備則不然，它利用一塊系統(tǒng)內(nèi)存作緩沖區(qū)，當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求，就返回請求的數(shù)據(jù)，如果不能，就調(diào)用請求函數(shù)來進行實際
4、的I/O操作.塊設備是主要針對磁盤等慢速設備設計的，以免耗費過多的CPU時間來等待.已經(jīng)提到，用戶進程是通過設備文件來與實際的硬件打交道.每個設備文件都都有其文件屬性(c/b)，表示是字符設備還蔤強檣璞?另外每個文件都有兩個設備號，第一個是主設備號，標識驅(qū)動程序，第二個是從設備號，標識使用同一個設備驅(qū)動程序的不同的硬件設備，比如有兩個軟盤，就可以用從設備號來區(qū)分他們.設備文件的的主設備號必須與設備驅(qū)動程序在登記時申請的主設備號一致，否則用戶進程將無法訪問到驅(qū)動程序.最后必須提到的是，在用戶進程調(diào)用驅(qū)動程序時，系統(tǒng)進入核
5、心態(tài)，這時不再是搶先式調(diào)度.也就是說，系統(tǒng)必須在你的驅(qū)動程序的子函數(shù)返回后才能進行其他的工作.如果你的驅(qū)動程序陷入死循環(huán)，不幸的是你只有重新啟動機器了，然后就是漫長的fsck.//hehe讀/寫時，它首先察看緩沖區(qū)的內(nèi)容，如果緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)如何編寫Linux操作系統(tǒng)下的設備驅(qū)動程序中國公務網(wǎng)2005-6-2818:15:38二、實例剖析我們來寫一個最簡單的字符設備驅(qū)動程序。雖然它什么也不做，但是通過它可以了解Linux的設備驅(qū)動程序的工作原理.把下面的C代碼輸入機器，你就會獲得一個真正的設備驅(qū)動程序.不過我的kernel
6、是2.0.34，在低版本的kernel上可能會出現(xiàn)問題，我還沒測試過.//xixi#define__NO_VERSION__＃include＃includecharkernel_version[]=UTS_RELEASE;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.Johnsonm說所有的驅(qū)動程序的開頭都要包含，但我看倒是未必.由于用戶進程是通過設備文件同硬件打交道，對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統(tǒng)調(diào)
7、用，如open，read，write，close....，注意，不是fopen，fread，但是如何把系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動程序關聯(lián)起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):structfile_operations{int(*seek)(structinode*，structfile*，off_t，int);int(*read)(structinode*，structfile*，char，int);int(*write)(structinode*，structfile*，off_t，int);int(*readdir)(st
8、ructinode*，structfile*，structdirent*，int);int(*select)(structinode*，structfile*，int，select_table*);int(*ioctl)(structinode*，structfile*，unsinedint，unsignedlong);int(*
