1 驅動程序，操作系統，文件系統和應用程序之間的關系

字符設備和塊設備映射到操作系統中的文件系統，由文件系統向上提供給應用程序統一的接口用以訪問設備。

Linux把設備視為文件，稱為設備文件，通過對設備文件的讀寫操作實現對真實外設的操作。

從驅動程序的角度來從下到上看層次結構，包含了硬件設備，設備驅動程序（中斷處理程序，設備服務程序），文件系統和用戶進程四個層次：

需要知道的兩個概念：

設備號：

• 主設備號：標識同一類設備，對應一個驅動程序
• 從設備號：標識一個設備實例，從設備號使得不同的物理設備使用同一個驅動程序。

設備文件：存在硬盤上的實際存在的文件，包括設備的名字，類型，設備號

需要知道的三個關于驅動操作的數據結構：

• file_operations:文件操作，每個進程對設備的訪問都會轉換為對file_operations的訪問，調用里面的操作函數指針；
• file:打開的文件
• inode:由內核在文件系統中表示文件

2 字符設備的注冊

至此，設備驅動注冊完成，有相應的設備驅動程序和設備號與之對應。

3 設備的打開

設備注冊完成后，可以打開一個設備，這時候調用系統調用open()函數，經過一系列的調用，最后會調用chrdev_open()函數進行實際的打開操作，其主要流程為：

設備注冊打開完成后，需要對其進行各種操作，外部設備的操作有一個特點就是操作時間較長，且操作時間不確定。

處理外部設備運作時，主要有兩種方式：輪詢和中斷。

下面主要用介紹用中斷的模式等待外設完成操作，其主要流程為：

4 小結

這里簡單總結了一下Linux處理外部設備的主要流程，主要包括了外部設備的注冊，打開和通常的操作。

需要注意的知識點就是驅動設備模型的概念，在字符設備中位cdev。所有對設備的操作，都是在cdev的ops字段尋找處理程序，之前將cdev映射道inode的i_cedv中，cdev的ops字段映射到設備文件file的f_op字段，這樣對設備文件的操作就等同于對設備的操作，這正是本文開頭所說明的設備文件映射到文件系統的實質。

在外部設備的操作流程中，涉及到中斷處理流程，主要指的是軟中斷，會在中斷一章詳細討論。

參考：

Linux操作系統分析PPT：驅動程序編寫基礎

轉載于:https://www.cnblogs.com/suzhou/p/3638984.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Linux操作系统分析】设备驱动处理流程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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