驅(qū)動(dòng)程序的作用：

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō) 驅(qū)動(dòng)程序就是使計(jì)算機(jī)與設(shè)備通信的特殊的代碼，在作單片機(jī)時(shí)候（無(wú)OS）我們自己定義接口及自定義的結(jié)構(gòu)來(lái)操作相關(guān)硬件，而在有OS的模式下我們操作的硬件是去實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的接口（這些接口是已定義好的，我們需要實(shí)現(xiàn)這些接口）而無(wú)需自己定義接口，這樣既能正確的控制設(shè)備。又能很好的維護(hù)（如果需要升級(jí)驅(qū)動(dòng)，上邊的應(yīng)用程序不需要改變）

編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)考慮的因素

提供給用戶更多的選項(xiàng)

保持用戶操作的簡(jiǎn)單性

編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間

驅(qū)動(dòng)分類：

字符設(shè)備：能夠像字節(jié)流（類似文件）一樣被訪問(wèn)的設(shè)備（至少實(shí)現(xiàn)open, close, read ,write等功能）

快設(shè)備：??? 用戶空間接口與字符設(shè)備相同， 內(nèi)部實(shí)與字符設(shè)備完全不同（可以被隨即訪問(wèn)，一般在類UNIX系統(tǒng)中快設(shè)備的讀取每次只能讀一整塊在linux可以操作任意字節(jié)）

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)通路通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成，能夠與主機(jī)交換數(shù)據(jù)的設(shè)備

內(nèi)核功能劃分：

進(jìn)程管理（PM）：進(jìn)程的創(chuàng)建與撤銷，在單個(gè)或者多個(gè)CPU上實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程的抽象

內(nèi)存管理（MM）：管理內(nèi)存分配及回收的策略

文件系統(tǒng)（FS/VFS）: Linux 非常依賴于文件系統(tǒng)，內(nèi)核在沒(méi)有結(jié)構(gòu)的硬件系統(tǒng)上構(gòu)造結(jié)文件系統(tǒng)，而文件抽象在整個(gè)系統(tǒng)中會(huì)廣泛使用，Linux支持多種文件系統(tǒng)類型

設(shè)備控制：驅(qū)動(dòng)程序，操控硬件以及相應(yīng)總線設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)（NET）： 在網(wǎng)絡(luò)接口于應(yīng)用程序之間傳輸數(shù)據(jù)。

好了 理論行得東西介紹的差不多了，下邊說(shuō)點(diǎn)有用的，內(nèi)核的驅(qū)動(dòng)可以做成模塊在需要的時(shí)候裝載，在不需要的時(shí)候卸載
我們?cè)诰帉?xiě)用戶程序的時(shí)候總喜歡從編寫(xiě)hello world 寫(xiě)起 ， 在內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模塊也是一樣，下邊是一個(gè)hello_world的一個(gè)模塊

//hello_world.c???

#include?<linux/init.h>???

#include?<linux/module.h>??

MODULE_LICENSE("GPL"); ??

??

static?int?hello_init(void) ??

{ ??

????printk(KERN_ALERT?"hello?module\n"); ??

????return?0; ??

} ??

??

static?void?hello_exit(void) ??

{ ??

????printk(KERN_ALERT?"hello?module?exit\n"); ??

} ??

??

module_init(hello_init); ??

module_exit(hello_exit);??

以及對(duì)應(yīng)的Makefile

ifneq?($(KERNELRELEASE),) ??

#?call?from?kernel?build?system???

obj-m???:=?hello_world.o ??

#if?we?need?more?than?one?source?code?to?build?the?module??

#we?should?use?the?variable?below:??example:?modules-objs?:=?file1.o?file2.o??

modules-objs?:= ??

??

else??

#kernel?PTAH???

KERNELDIR??=?/lib/modules/$(shell?uname?-r)/build ??

PWD???????:=?$(shell?pwd) ??

??

modules: ??

????$(MAKE)?-C?$(KERNELDIR)?M=$(PWD)?modules ??

??

endif ??

??

clean: ??

????rm?-rf?*.o?*~?core?.depend?.*.cmd?*.ko?*.mod.c?.tmp_versions??

有幾點(diǎn)與用戶空間程序不同的地方

模塊程序沒(méi)有main函數(shù)（那么程序入口在哪里？）

打印函數(shù)使用的printk 而不是用戶空間的printf 而且使用方式不一樣

模塊的編譯不是通常的方式

頭文件不是常見(jiàn)的那些頭文件

以及編譯之后不會(huì)產(chǎn)生可執(zhí)行文件，而是 .ko 文件
...

模塊沒(méi)有main函數(shù)，在裝載模塊 insmod 時(shí)會(huì)調(diào)用module_init注冊(cè)的函數(shù) 此處為hello_init
在模塊卸載remod時(shí) 會(huì)調(diào)用module_exit注冊(cè)的函數(shù) 此處為hello_exit
在module_init 注冊(cè)的函數(shù)主要是進(jìn)行初始化，分配內(nèi)存， 注冊(cè)設(shè)備等
而module_exit中注冊(cè)的函數(shù)與之相反， 設(shè)備注銷， 釋放內(nèi)存等
具體的編譯模塊的Makefile我在另一篇文章中有說(shuō)到 此處不再贅述
內(nèi)核的打印函數(shù)使用printk去打印信息， printk不支持浮點(diǎn)類型， 在printk中可以加入信息級(jí)別有7中

#define?KERN_EMERG????"<0>"????/*?system?is?unusable?*/??

#define?KERN_ALERT????"<1>"????/*?action?must?be?taken?immediately?*/??

#define?KERN_CRIT?????"<2>"????/*?critical?conditions?*/??

#define?KERN_ERR??????"<3>"????/*?error?conditions?*/??

#define?KERN_WARNING??"<4>"????/*?warning?conditions?*/??

#define?KERN_NOTICE???"<5>"????/*?normal?but?significant?*/??

#define?KERN_INFO?????"<6>"????/*?informational?*/??

#define?KERN_DEBUG????"<7>"????/*?debug-level?messages?*/??

對(duì)應(yīng)與不同的錯(cuò)誤等級(jí) 選擇不懂的option, 并做不同的處理， 小于一定等級(jí)的信息會(huì)直接打印到終端（非X-window下的終端），可以使用 dmesg 來(lái)查看全部的打印信息
編譯內(nèi)核的頭文件是在/lib/modules/$(shell?uname?-r)/build/include下得，而不是用戶模式下得/usr/include
編譯后不會(huì)生產(chǎn)可執(zhí)行文件，會(huì)生成一個(gè).ko的文件
使用 insmod? xxx .ko去裝載模塊
使用 lsmod 去查看已裝載的模塊
使用 rmmod? xxx? 去卸載相應(yīng)模塊（卸載是不帶.ko）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux驱动编程 step-by-step （一）驱动程序的作用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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