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Linux驅(qū)動框架以及概述

嵌入式開發(fā)愛好者 ? 來源:嵌入式開發(fā)愛好者 ? 2023-09-10 09:22 ? 次閱讀
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一、驅(qū)動程序三種基本類型

字符設(shè)備(Char Device)

塊設(shè)備(Block Device)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(Net Device)

二、設(shè)備驅(qū)動程序功能

對設(shè)備初始化和釋放

把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)

讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請求的數(shù)據(jù)

檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯誤

訪問特定硬件:

訪問特定硬件就是訪問物理地址(如處理器內(nèi)設(shè)備的寄存器、外設(shè)的地址映射)。然而由于MMU的內(nèi)存映射以及對操作系統(tǒng)的保護,運行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序一般不能直接訪問硬件地址。因此需要驅(qū)動程序作為應(yīng)用程序和訪問硬件之間的媒介。

三、驅(qū)動程序的內(nèi)核模塊機制(開發(fā)模式)

靜態(tài)編譯、動態(tài)加載

Linux提供了一種內(nèi)核模塊機制。一個模塊被編譯成單獨的內(nèi)核模塊后,一開始可以不編譯到整個內(nèi)核中,當內(nèi)核需要加入該模塊的時候,不需要重新編譯整個內(nèi)核,只需要將該內(nèi)核模塊插入(加載)到正在運行的內(nèi)核中。同樣,也可以從正在運行的內(nèi)核中卸載。

Linux設(shè)備驅(qū)動可以使用兩種方式被編譯和加載:

直接編譯到Linux內(nèi)核,隨Linux啟動時加載,隨時可以使用該驅(qū)動程序;

編譯成一個可加載和刪除的模塊,用insmod加載,rmmod刪除。

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四、驅(qū)動程序框架

三個主要部分

1、設(shè)備初始化/釋放

負責對設(shè)備進行初始化和釋放

初始化檢測所要驅(qū)動的硬件設(shè)備是否存在、能否正常工作。如果設(shè)備正常,則對設(shè)備及相關(guān)驅(qū)動程序

需要的軟件狀態(tài)進行配置/初始化。

2、上半部分:服務(wù)于文件系統(tǒng)I/O

負責:通過文件系統(tǒng)從應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)通過文件系統(tǒng)回送給應(yīng)用程序(文件系統(tǒng)層<->設(shè)備驅(qū)動層)

這部分由文件系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行,和調(diào)用進程屬于同一個進程,具有調(diào)用進程的運行環(huán)境,只是由用戶態(tài)變成了內(nèi)核態(tài)。

3、下半部分:服務(wù)于硬件設(shè)備的I/O

負責:把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件,從硬件讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)核(設(shè)備驅(qū)動曾<->硬件層)

這部分可以通過中斷方式實現(xiàn),對于多數(shù)設(shè)備可以提高CPU處理效率。

這部分也可以不通過中斷方式實現(xiàn),只要能完成設(shè)備驅(qū)動層和硬件之間的數(shù)據(jù)通信即可。

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1、字符設(shè)備驅(qū)動程序框架

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2、塊設(shè)備驅(qū)動程序框架

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3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序框架

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審核編輯:彭菁

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原文標題:Linux系統(tǒng)中驅(qū)動框架基本概述

文章出處:【微信號:嵌入式開發(fā)愛好者,微信公眾號:嵌入式開發(fā)愛好者】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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