《LINUX设备驱动程序》学习札记(一)

简介:

总结章节:第一章 设备驱动程序简介

          第二章 构造和运行模块

提到驱动程序就不得不先说下两个名词:内核空间和用户空间。用户空间即用户应用所运行的空间,内核空间值得是操作系统内核运行的空间。用户空间不能直接引用或者操作内核空间的数据,内核空间也不能直接引用用户空间的数据。操作系统内核对整个系统资源进行管理,这些资源中也包括硬件资源。所以用户空间也不能直接访问硬件资源。驱动为用户访问特定的硬件资源提供接口。用户空间要访问硬件资源则只需要调用驱动所提供的接口。驱动完全屏蔽了内部操作。从而,用户空间通过驱动这层特殊的内核间接的访问硬件资源。

驱动的作用在于提供机制,机制即:需要提供什么功能,而不是提供策略,策略即:如何使用这些功能。提供机制是驱动程序的任务,而策略则是应用程序所要完成的任务。由于不同的环境会有不同的方式来访问硬件,作为驱动程序的编写者,应该尽量做到使驱动不到策略,在编写驱动的时候,程序员还应该特别注意,编写访问硬件的内核代码,不要给用户强加任何特定策略。因为不同的用户会有不同的需求。

内核的功能分为:进程管理,内存管理,文件系统,设备控制,网络功能。所有设备控制操作都由与被控制设备相关代码来完成,这段代码就叫驱动程序,充分说明驱动程序是内核的一部分。

既然驱动程序是内核的一部分,那么驱动程序的编写就需要用到内核的头文件,对于Linux 2.6版本的内核驱动程序还需要依赖内核源码树。所以在编写驱动之前,要弄清楚,自己编写的驱动实际就是在编写内核,那么程序中所有用到的头文件都是内核的。

内核源码树的路径可以用一下命令查看:

# cd /lib/modules/$(uname -r)/build/ # pwd

现在编写一个简单的 HelloWorld 程序来说明

#include <linux/init.h> #include <linux/module.h> MODULE_LICENSE(“Dual MPL/GPL”); static int hello_init(void) { printk(KERN_ALERT “Hello, world/n”); return 0; } static void hello_exit(void) { printk(KERN_ALERT “Goodbye cruel world/n”); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit);

下面是 Makefile 文件内容

obj-m = hello.o KERNELDIR ?= /lib/modules/$(uname -r)/build


Makefile 代码解释:

obj-m 是内核要求的。驱动最终 hello.ko 依赖于 hello.o 文件

下面的一句就是制定内核树。如果驱动目标平台不是当前平台,只需要更改 KERNELDIR 的路径就可以了。

另外需要提的是驱动一旦在内核中注册了,那么其他的程序就可以使用该设备了,所以,千万不要再驱动内部初始化完成之前就在内核中注册该驱动。当驱动程序出错了,我们应该向内核注销该驱动程序。

 

 


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