编写Linux操作系统设备驱动程序概述

1.1 Linux设备驱动程序分类

Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例,源代码的长度日益增加, 主要是驱动程序的增加。在Linux内核的不断升级过程中,驱动程序的结构还是相对稳定。在2.0.xx到2.2.xx的变动里,驱动程序的编写做了一些改变,但是从2.0.xx的驱动到 2.2.xx的移植只需做少量的工作。Linux系统的设备分为字符设备(char device),块设备(block device)和网络设备(net work device)三种。字符设备是指存取时没有缓存的设备。块设备的读写都有缓存来支 持,并且块设备必须能够随机存取(random access),字符设备则没有这个要求。典型的 字符设备包括鼠标,键盘,串行口等。块设备主要包括硬盘软盘设备,CD-ROM等。一个文件系统要安装进入操作系统必须在块设备上。 网络设备在Linux里做专门的处理。Linux的网络系统主要是基于BSD unix的socket机制 。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk_buff)进行数据的传递。系统里支持对发送数据和接收数据的缓存,提供流量控制机制,提供对多协议的支持。

1.2 编写驱动程序的一些基本概念

无论是什么操作系统的驱动程序,都有一些通用的概念。操作系统提供给驱动程序的支持也大致同。下面简单介绍一下网络设备驱动程序的一些基本要求。

1.2.1 发送和接收

这是一个网络设备最基本的功能。一块网卡所做的无非就是收发工作。所以驱动程序里要告诉系统发送函数在哪里,系统在有数据要发送时就会调用你的发 送程序。还有 驱动程序由于是直接操纵硬件的,所以网络硬件有数据收到最先能得到这个数据的也就是驱动程序,它负责把这些原始数据进行必要的处理然后送给系统。这里,操作系统必须要提供两个机制,一个是找到驱动程序的发送函数,一个是驱动程序把收到的数据送给系统。

1.2.2 中断

中断在现代计算机结构中有重要的地位。操作系统必须提供驱动程序响应中断的能力。 一般是把一个中断处理程序注册到系统中去。操作系统在硬件中断发生后 调用驱动程序 的处理程序。Linux支持中断的共享,即多个设备共享一个中断。

1.2.3 时钟

在实现驱动程序时,很多地方会用到时钟。如某些协议里的超时处理,没有中断机制的 硬件的轮询等。操作系统应为驱动程序提供定时机制。一般是在预定的时 间过了以后回调注册的时钟函数。在网络驱动程序中,如果硬件没有中断功能,定时器可以提供轮询(poll)方式对硬件进行存取。或者是实现某些协议时需要的超时重传等。

时间: 2024-09-21 12:22:07

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上节,我们讲解了如何写第一个linux字符设备驱动程序,这节,我们将代码做一下修改. 如下: #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/kdev_t.h> #include <linux/fs

其实开发Linux系统设备驱动程序并不难

最近看了好多内核编程和驱动开发的教程,也参考了一些开发板上的例子.总结下来并不是想象的高不可及.开发驱动程序需要对 内核有一定的了解,并不是非要解读的多么透彻. 以下所指的驱动程序都是针对具体设备,并做成模块动态加载方式工作的.驱动程序框架是分层的,有些驱动并不是针对具体设备的如ext2文件系统的驱动,tcp/ip协议的驱动等等,这些可以称之为软驱动,工作于其他具体设备驱动程序之上.由于我们做的是嵌入式开发,仅仅编写最低层的设备驱动就可以了. 设备驱动程序通常分为字符设备和块设备,这是泛指分类.

Linux字符设备驱动程序解析

Linux下的设备驱动程序被组织为一组完成不同任务的函数的集合,通过这些函数使得linux的设备操作犹如文件一般.在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作,如open().close().read().write() 等. Linux主要将设备分为二类:字符设备和块设备.字符设备是指设备发送和接收数据以字符的形式进行:而块设备则以整个数据缓冲区的形式进行.字符设备的驱动相对比较简单. 下面我们来假设一个非常简单的虚拟字符设备:这个设备中只有一个4

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这一节,我们再来看看新的知识点,这一次,我们将进一步完善这个字符设备的驱动程序. 首先,将上一节的代码做下修改: #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/fs.h> #include <li

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在这之前我们已经把字符设备驱动框架和模型,包括一些机制我们都讲的非常清楚了,在这里我在给大家总结一下. 首先大家理解几个概念,像物理地址和虚拟地址,IO映射和内存映射,操作IO我总结了有以下三种方法: 第一种方法:用的时候加上 *volatile unsigned long  *adccon=NULL;volatile unsigned long  *adcdat=NULL; adccon=(volatile unsigned long *)ioremap(0x58000000,8);adcda

Linux字符设备驱动程序的框架(新写法)

这是老版本内核的的Linux驱动注册函数写法: major = register_chrdev(0, "hello", &hello_fops); /* (major,  0), (major, 1), ..., (major, 255)都对应hello_fops */ 新版本内核Linux驱动注册函数写法#define MAJOR(devid) ((unsigned int) ((devid) >> 20))  /* 主设备号 */ #define MINOR(d

如何编写Linux设备驱动程序

序言 Linux是Unix操作系统的一种变种,在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统,但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别.在Linux环境下设计驱动程序,思想简洁,操作方便,功能也很强大,但是支持函数少,只能依赖kernel中的函数,有些常用的操作要自己来编写,而且调试也不方便.本人这几周来为实验室自行研制的一块多媒体卡编制了驱动程序,获得了一些经验,愿与Linux fans共享,有不当之处,请予指正. 以下的一些文字主要来源于khg,johnson

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Linux字符设备驱动编写流程

驱动程序编写基本流程: 1.首先是一些版本信息,没什么用,但是不能少 #define __NO_VERSION__ #include <linux/modules.h> #include <linux/version.h> char kernel_version[] = UTS_RELEASE; 2.为了把系统调用和驱动程序关联起来,需要一个非常关键的数据结构:struct file_operations.file_operations结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用.用