Linux的驱动开发分析

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1、Linux的驱动开发分析Linux的驱动开发分析摘要：本文分析了linux下的驱动开发，对原理进行了分析，详细描述了10结构，并对填充实例进行了详细分析。关键词：嵌入式；系统开发；驱动Linux由于具有内核强大且稳定，易于扩展和裁减，效率咼，丰富的硬件支持等许多优点，在嵌人式系统中得到了广泛的应用。本文基于嵌人式操作系统下设备驱动程序的开发需要，阐述相关技术原理及设计要点，探求嵌人式Linux系统屮设备驱动程序的构建方法。1嵌入式Linux系统驱动嵌入式Linux系统中的设备驱动程序和Linux中的大多数驱动程序一样，也是采用层次型的体系结构。编写设备驱动程序，

2、其主要工作就是编写子函数，并填充f订e_operations的各个域。Linux的设备驱动程序模块按照方式编译可以分为两类。一类是静态链接的设备驱动程序模块，这类模块在编制完成后耍与内核一起编译，其与内核是不可分割的整体，在系统引导时与内核一起加载并驻留内存。另一类设备驱动程序采用可动态加载的模块。其驱动程序代码在使用之前动态地加载到内存中，在设备使用完毕后即从内存中移去其代码。嵌入式Linux系统往往应用环境相对固定，系统都经过优化，尽可能地精简。嵌入式Linux系统不能够像桌面Linux那样灵活地使用insmod/rmmod加载卸载设备驱动程序。从嵌入式系统

3、的整体性能考虑，采用静态链接模块能够使得整个系统的性能得到提高。许多广泛应用的嵌入式Linux系统都采用静态链接的设备驱动程序模块。2驱动程序原理编写设备驱动程序的原理即基于I/O设备管理采用的分层模型,1/0设备管理软件位于内核中的最底层，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接E1,设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节。硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。⑴工作原理。作为内核的一部分，设备驱动程序完成对设备初始化和释放、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数

4、据和检测处理设备出现的错误的功能。Linux设备主要分两类：字符设备和块设备，其主要区别是：在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件1/0—般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作为高速缓存，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返刨请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的1/0操作。⑵I/O接口。逻辑1/0层通过内核定义的两个数据结构块设备转换表(blkdevs)和字符设备转换表(chrdevs)來实现与设备驱动程序的接口。每个设备驱动程序在设备转换表中占据一个表项。每个Linux设备文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第

5、二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备。用户进程利用系统调用在对设备文件进行read/write等各种操作时,系统调用通过设备文件的主设备号找到和应的设备驱动程序，然后读取数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给函数。3实例分析编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数，并填充file_operations的各个域，以下为驱动程序test,c的主要内容。函数read_test()是为read调用准备的。当调用read吋，readtest()被调用，它把用户的缓冲区全部写1。函数中的bur是read调用的一个参数，是用户进程空间的一个地址。但是在

6、read_test()被调用时，系统进入核心态，所以不能使用bur这个地址，必须用put_user(),这是kernel提供的一个函数，用于向用户传送数据。unsignedinttest^major二0；staticintread_test(structinode*node,structfile*file,char*bur,intcount){intleft；if(verify_area(VERIFY_WRITE,bur,count)二二-EFAULT)returnEFAULT；for(left二count；left>0；left--){_put_user(1,

7、bur,1)；bur；}returncount；}以下是驱动程序下半部分的其他儿个函数。staticintwrite_tibet(structinodeinode,structfileile,constchar*bur,intcount){returncount；}staticintopen_tibet(structinode*inode,structfile*file){MOD-INC-USE-COUNT；return0；}staticvoidrelease_tibet(structinode*inode,structfileile){MOD-DEC-USE-

8、COUNT；}4总结论文