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《Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)(PPT).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)主講人:TonyShen課程目標(biāo)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介L(zhǎng)inux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序加載方式實(shí)驗(yàn):編寫(xiě)一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(LED或蜂鳴器)分別用靜態(tài)編譯,模塊動(dòng)態(tài)加載方法實(shí)現(xiàn)加入內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)用程序驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備writereadioctlioctl設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序特點(diǎn)⑴核心代碼：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是核心的一部分，像核心中其他的代碼一樣，出錯(cuò)將導(dǎo)致系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p傷。一個(gè)編寫(xiě)不當(dāng)?shù)脑O(shè)備驅(qū)動(dòng)程序甚至能夠使系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致文件系統(tǒng)的破壞和數(shù)據(jù)的丟失；⑵標(biāo)準(zhǔn)接口：
2、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序必須為L(zhǎng)inux核心或者其從屬的子系統(tǒng)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口；⑶核心機(jī)制：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以使用標(biāo)準(zhǔn)的核心服務(wù)比如內(nèi)存分配、中斷發(fā)送和等待對(duì)列等；⑷動(dòng)態(tài)可加載：多數(shù)的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以在核心模塊發(fā)出加載請(qǐng)求時(shí)進(jìn)行加載，同時(shí)在不使用設(shè)備時(shí)進(jìn)行卸載，這樣核心可以有效地利用系統(tǒng)的資源⑸可配置：Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)屬于核心的一部分，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行配置來(lái)選擇適合自己的驅(qū)動(dòng)用戶(hù)態(tài)與內(nèi)核態(tài)Linux運(yùn)轉(zhuǎn)在兩種模式下，一種是用戶(hù)態(tài)，另一種是內(nèi)核態(tài)。內(nèi)核態(tài)有較高的權(quán)限，可以控制處理器內(nèi)存的映射和
3、分配方式，訪問(wèn)外設(shè)空間和處理器狀態(tài)寄存器，控制中斷等。用戶(hù)態(tài)只能運(yùn)行系統(tǒng)上的應(yīng)用程序。驅(qū)動(dòng)程序作為系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，工作在內(nèi)核態(tài)。通過(guò)get_userput_usercopy_from_usercopy_to_user等函數(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序之間傳送數(shù)據(jù)（指針）。Linux設(shè)備的分類(lèi)字符設(shè)備以字節(jié)為單位逐個(gè)進(jìn)行I/O操作字符設(shè)備中的緩存是可有可無(wú)不支持隨機(jī)訪問(wèn)如串口設(shè)備塊設(shè)備塊設(shè)備的存取是通過(guò)buffer、cache來(lái)進(jìn)行可以進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)例如IDE硬盤(pán)設(shè)備可以支持可安裝文件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)BSD套
4、接口訪問(wèn)設(shè)備文件Linux抽象了對(duì)硬件的處理，所有的硬件設(shè)備都可以作為普通文件一樣來(lái)看待可以使用和操作文件相同的、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用接口來(lái)完成打開(kāi)、關(guān)閉、讀寫(xiě)和I/O控制操作對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，設(shè)備文件與普通文件并無(wú)區(qū)別字符設(shè)備和塊設(shè)備是通過(guò)文件節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)的。在Linux的文件系統(tǒng)中，可以找到（或者使用mknod創(chuàng)建）設(shè)備對(duì)應(yīng)的文件名，稱(chēng)這種文件為設(shè)備文件。設(shè)備文件命令ls–l/dev可列出系統(tǒng)的設(shè)備文件主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)主設(shè)備號(hào)：標(biāo)識(shí)該設(shè)備的種類(lèi)，也標(biāo)識(shí)了該設(shè)備所使用的驅(qū)動(dòng)程序主設(shè)備號(hào)的范圍只能是1-255Lin
5、ux內(nèi)核支持動(dòng)態(tài)分配主設(shè)備號(hào)次設(shè)備號(hào)：標(biāo)識(shí)使用同一設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的不同硬件設(shè)備?同一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序可以管理多個(gè)設(shè)備，它們依靠次設(shè)備號(hào)來(lái)區(qū)別。次設(shè)備號(hào)只在驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)部使用，系統(tǒng)內(nèi)核直接把次設(shè)備號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)程序，由驅(qū)動(dòng)程序去管理。設(shè)備文件系統(tǒng)Linux內(nèi)核自己管理設(shè)備文件，完成設(shè)備文件節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建、刪除。（devfs,devicefilesystem）在linux2.4/2.6內(nèi)核中，設(shè)備文件系統(tǒng)可在配置內(nèi)核時(shí)定制。linux2.4內(nèi)核配置層次Filesystems->/devfilesystemsupportl
6、inux2.6內(nèi)核配置層次Filesystems->Pseudofilesystem->/devfilesystemsupport系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)CONFIG_DEVFS_FS宏定義判斷系統(tǒng)是否有對(duì)設(shè)備文件系統(tǒng)的支持。配置設(shè)備文件系統(tǒng)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼結(jié)構(gòu)大致可以分為如下幾個(gè)部分：驅(qū)動(dòng)程序的注冊(cè)與注銷(xiāo)、設(shè)備的打開(kāi)與釋放、設(shè)備的讀寫(xiě)操作、設(shè)備的控制操作、設(shè)備的中斷和輪詢(xún)處理。一個(gè)最簡(jiǎn)單字符驅(qū)動(dòng)程序，由下面5個(gè)函數(shù)和1個(gè)結(jié)構(gòu)體就可組成。staticintmy_open(
7、structinode*inode,structfile*filp){設(shè)備打開(kāi)時(shí)的操作…}staticintmy_release(structinode*inode,structfile*filp){設(shè)備關(guān)閉時(shí)的操作…}staticintmy_write(structfile*file,constchar*buffer,size_tcount,loff_t*ppos){設(shè)備寫(xiě)入時(shí)的操作…}驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)staticstructfile_operationsmy_fops={對(duì)文件操作結(jié)構(gòu)體成員定義初始值
8、…}staticint__initmy_init(void){初始化硬件，注冊(cè)設(shè)備，創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)…}staticvoid__exitmy_exit(void){刪除設(shè)備節(jié)點(diǎn)，注銷(xiāo)設(shè)備…}頭文件與系統(tǒng)定義#include#include#include#include#include#inc
