////////俞永昌 Linux设备驱动开发技术及应用_源码_韩国 linux驱动源码 棒子linux设备驱动源码 光盘.pdf
////////////////////////
注意！里面是pdf源阿，随书光盘
不是书！
///////////////////////////
我觉得最好的，最适合初学者的驱动书，
里面包含两种代码linux 内核24.和内核2.6的。
非常详细
//////////////////////////////////////
第1章 实验环境的设置与准备 1
1.1 系统与Linux运行机制准备 2
1.1.1 系统准备 2
1.1.2 Linux发布版的安装与环境设定 2
1.2 内核源代码的准备 4
1.2.1 获取源代码 5
1.2.2 编译内核 5
1.2.3 内核设定 8
1.3 实验设备的准备 10
1.3.1 打印机接口的准备 10
1.3.2 实现输入输出的准备物品 13
1.4 实验环境的检查 14
第2章 Linux内核与设备驱动程序 17
2.1 Linux操作系统 18
2.2 Linux内核 18
2.2.1 Linux的历史 18
2.2.2 Linux内核的功能 19
2.2.3 Linux内核的特点 20
2.2.4 内核源代码的结构 21
2.2.5 浏览内核源代码 23
2.3 设备驱动程序 24
2.3.1 向内核请求资源处理的方法 25
2.3.2 模块和设备文件 25
2.3.3 设备驱动程序的类型 27
2.3.4 整合型设备驱动程序(2.6内核) 28
2.3.5 设备驱动程序的层次 29
2.3.6 设备驱动程序源代码的结构及介绍 31
第3章 设备文件和低级文件输入输出 35
3.1 设备文件和文件输入输出函数 36
3.1.1 应用程序中控制硬件的方法 36
3.1.2 设备文件 36
3.1.3 文件输入输出函数 38
3.2 低级文件的输入输出函数 39
3.2.1 打开和关闭文件函数open()和close() 39
3.2.2 文件的读取和写入函数read()和write() 40
3.2.3 文件指针处理函数lseek() 41
3.2.4 设备控制函数ioctl() 42
3.2.5 同步处理函数fsync() 42
3.3 设备文件相关函数 42
3.3.1 设备文件的生成函数mknod() 42
3.3.2 Error处理函数perror() 43
3.4 低级文件输入输出函数的应用实例 44
3.4.1 准备零部件 44
3.4.2 基本低级文件输入输出函数的使用例子 44
3.4.3 Ioctl()函数的使用例子 47
3.5 mknod命令和低级文件输入输出函数 50
第4章 简单内核模块的测试 55
4.1 内核模块编程的第一步 56
4.1.1 “Hello world”的内核模块(内核版本2.4) 56
4.1.2 “Hello world”的内核模块(内核版本2.6) 57
4.1.3 另一种形式的内核版本2.4的模块程序 59
4.2 内核模块程序的准备 59
4.2.1 模块实现原理 60
4.2.2 内核提供的符号表：/proc/ksyms 61
4.2.3 模块应用程序 61
4.3 内核模块程序的组成 63
4.3.1 声明头文件 63
4.3.2 模块初始化函数和删除函数的声明 63
4.3.3 2.6内核的权限登记 63
4.4 用于模块编译的Makefile 64
4.4.1 2.4内核中编译外部模块的Makefile 64
4.4.2 2.6内核中编译外部模块的Makefile 65
4.5 模块参数的说明 66
4.5.1 2.4内核模块变量的实例 66
4.5.2 2.6内核模块变量的使用实例 68
4.6 内核消息的输出 70
4.6.1 printk()函数 70
4.6.2 管理内核内存的daemon 72
4.6.3 dmesg命令 72
4.6.4 /proc/kmsg 72
4.6.5 printk()函数的注意事项 72
4.7 内核与模块 72
4.7.1 创建为模块的原因 73
4.7.2 内核内部的模块管理 73
4.7.3 内核模式和内核内存地址空间 75
4.7.4 单向的符号引用 75
4.7.5 模块和模块的引用 76
第5章 内存的分配和释放 77
5.1 变量 78
5.1.1 局部变量和全局变量的选择 78
5.1.2 防止函数和变量的重复命名 78
5.1.3 可移植性和数据类型 78
5.1.4 输入输出内存变量的处理 80
5.2 动态内存 81
5.2.1 函数kmalloc()和kfree() 82
5.2.2 函数vmalloc()和vfree() 83
5.2.3 函数__get_free_pages()和free_pages() 84
5.3 动态内存实例 84
5.3.1 实例源代码 85
5.3.2 运行方法 88
5.4 内存池 89
5.5 内存池的实例 90
5.5.1 实例源代码 90
5.5.2 运行方法 92
5.6 内存的分配与释放函数 93
第6章 设备的注册与注销 97
6.1 设备驱动程序的控制方式 98
6.1.1 设备驱动程序的类型 98
6.1.2 字符设备驱动程序的运作 99
6.2 struct file_operations 101
6.2.1 File_operations结构体域(field) 102
6.2.2 低级输入输出函数和file_operations结构体的域 103
6.3 字符设备驱动程序的注册、注销及组成 106
6.3.1 字符设备驱动程序的组成 107
6.3.2 不同内核版本对structfile_operations变量的定义 108
6.3.3 字符设备驱动程序的注册和注销 109
6.4 字符设备驱动程序的创建实例 110
6.4.1 实例源代码 110
6.4.2 执行方法 117
6.5 设备驱动程序的注册与注销函数 119
第7章 设备驱动程序的初始化与终止 121
7.1 初始化与结束处理 122
7.1.1 模块初始化和终止 123
7.1.2 函数open()和函数release()的初始化和终止处理 125
7.1.3 整理初始化和终止处理内容 129
7.2 模块使用次数的管理 129
7.2.1 2.4内核 129
7.2.2 2.6内核 130
7.3 输入输出空间的竞争处理函数 131
7.3.1 输入输出端口域的竞争处理函数 131
7.3.2 输入输出内存空间的竞争处理函数 133
7.4 设备驱动程序的初始化与终止函数集 135
第8章 设备驱动程序的读取和写入 139
8.1 读/写操作的实现 140
8.1.1 函数Read() 141
8.1.2 函数Write() 144
8.1.3 Struct file *filp 146
8.2 I/O处理 147
8.2.1 I/O映射输入输出处理函数 147
8.2.2 内存映射输入输出函数 148
8.3 用户进程空间和内核进程空间 149
8.4 设备驱动程序的读/写实例 152
8.4.1 实例源代码 153
8.4.2 实施方法 158
8.5 设备驱动程序的读/写函数 160
第9章 主设备号与次设备号的处理 167
9.1 主设备号、次设备号及设备的种类 168
9.1.1 主设备号 168
9.1.2 次设备号 169
9.1.3 设备的类型 172
9.2 基于次设备号的文件处理方式 174
9.3 基于次设备号的文件处理实例 176
9.4 预留的主设备号 186
9.4.1 被字符设备驱动程序预留的主设备号 186
9.4.2 字符设备驱动程序的预留MISC相关次设备号 190
9.4.3 块设备驱动程序中预留的主设备号 193
9.4.4 分配到test或特定platform平台的主设备号和次设备号 195
第10章 设备控制 197
10.1 设备的控制 198
10.1.1 设备控制ioctl()函数的作用 198
10.1.2 函数ioctl()的一般状态 199
10.1.3 ioctl上传送的cmd和相关宏函数 200
10.2 使用ioctl()函数的输入输出应用实例 203
10.2.1 实例源代码 204
10.2.2 实施方法 214
10.3 设备控制函数 216
第11章 时间处理与内核定时器 217
11.1 时间处理 218
11.1.1 定时器中断(timerinterrupt) 218
11.1.2 处理较短的延迟时间 220
11.1.3 处理较长的延迟时间 221
11.1.4 系统时间的设置 221
11.2 内核定时器 223
11.2.1 struct timer_list变量的初始化 224
11.2.2 内核定时器的注册 225
11.2.3 内核定时器的取消 226
11.3 使用内核定时器控制LED的应用实例 226
11.3.1 实例源代码 226
11.3.2 实施方法 231
11.4 时间处理与内核定时器相关函数 232
第12章 中断处理 235
12.1 中断 236
12.1.1 什么是中断 236
12.1.2 IRQ中断的处理过程 237
12.1.3 中断服务函数的结构 238
12.1.4 注册中断服务函数 239
12.1.5 注销中断服务函数 240
12.1.6 中断函数和设备驱动程序之间的数据共享 241
12.1.7 中断服务注册和注销起点 243
12.1.8 中断的共享 244
12.1.9 中断的禁止和消除 245
12.1.10 seqlock_t结构体 246
12.1.11 中断和随机数的处理 248
12.1.12 确认发生中断的次数 249
12.2 中断发生时的检查实例 249
12.2.1 实例源代码 250
12.2.2 操作步骤 259
12.3 中断处理函数 261
第13章 阻塞型输入输出 263
13.1 进程的运行效率与睡眠 264
13.2 阻塞型输入输出的实现 265
13.2.1 阻塞型输入输出 265
13.2.2 阻塞型模式和进程的处理过程 266
13.2.3 以阻塞型输入输出模式打开 267
13.2.4 等待队列和wait_queue_head_t结构体 268
13.2.5 进程的睡眠(sleep)和唤醒(wake up) 269
13.3 中断发生时的检查实例 270
13.3.1 实例源代码 270
13.3.2 实施方法 279
13.4 wait_event_interruptible宏 280
13.5 阻塞型输入输出函数 282
第14章 输入输出的复用 285
14.1 输入输出的复用 286
14.1.1 函数select() 286
14.1.2 函数poll() 288
14.2 输入输出复用的实现 293
14.3 打印机端口应用实例 295
14.4 输入输出复用函数 308
第15章 任务队列和工作队列 311
15.1 任务队列和工作队列的必要性 312
15.1.1 需要持续监视特定输入输出时 312
15.1.2 中断处理程序难于及时处理时 313
15.1.3 需要处理中断服务程序不能胜任的其他工作时 313
15.1.4 当设备驱动程序需要与内核结构关联时 313
15.2 任务队列 313
15.3 工作队列 316
15.3.1 调度工作队列 317
15.3.2 设备驱动程序自身的工作队列 320
15.4 任务队列实例 323
15.4.1 实例源代码 323
15.4.2 运行方法 327
15.5 工作队列实例 329
15.5.1 实例源代码 329
15.5.2 执行方法 333
15.6 使用工作队列控制LED的应用实例 334
15.7 使用工作队列防止键盘输入的chattering现象 338
15.8 任务队列函数 343
15.9 工作队列函数 344
第16章 Bottomhalf 349
16.1 Tophalf和Bottomhalf 350
16.2 任务队列和mark_bh()函数 352
16.3 任务队列处理过程的修改(2.4→2.6) 353
16.4 中断发生时的检查实例 353
16.5 中断函数 357
第17章 proc文件系统 359
17.1 系统信息的确认 360
17.2 proc文件系统 362
17.3 proc文件系统的运行机制 363
17.4 虚拟机实例 365
17.4.1 实例源代码 365
17.4.2 实施方法 373
17.5 proc文件系统相关函数 374
第18章 内存映射 379
18.1 物理地址和虚拟地址 380
18.1.1 物理地址 380
18.1.2 虚拟地址和MMU 380
18.1.3 Linux内核管理 383
18.2 地址变换函数 384
18.2.1 物理地址空间映射内核地址空间 384
18.2.2 输入输出物理地址和虚拟地址之间的转换函数 385
18.3 进程的内存映射 386
18.3.1 应用程序中调用的函vmmap() 387
18.3.2 设备驱动程序的mmap 388
18.3.3 nopage映射方式 392
18.4 有关mmap()函数参数值传传递的实例 396
18.4.1 实例源代码 396
18.4.2 实施方法 400
18.5 VIDEO输入输出的内存mmap实现实例 401
18.5.1 实例源代码 402
18.5.2 实施方法 407
18.6 使用nopage实现mmap的实例 408
18.6.1 实例源代码 408
18.6.2 实施方法 414
18.7 内存映射相关函数 415
第19章 模块间相互引用 419
19.1 模块间引用与EXPORT_SYMBOL宏 420
19.2 不同版本中内核符号表的注册方法 421
19.2.1 2.4内核的情况 421
19.2.2 2.6内核的情况 421
19.3 模块间符号引用的实例 422
19.3.1 实例源代码 422
19.3.2 实施方法 426
第20章 多进程环境下的设备驱动程序 429
20.1 单进程环境下的设备驱动程序 430
20.2 多进程环境下的处理 431
20.2.1 多进程中的数据处理 431
20.2.2 进程重入 432
20.3 非抢占式内核环境下的设备驱动程序 434
20.4 抢占式内核环境下的设备驱动程序 434
20.4.1 抢占式内核的输入输动处理 435
20.4.2 抢占式内核的重入处理 436
第21章 设备驱动程序与内核源代码的合成 437
21.1 需要考虑的事项 438
21.1.1 头文件和模块编译区分常数 438
21.1.2 设备驱动程序的初始化处理 439
21.1.3 内核命令处理 440
21.1.4 内核源代码中合成设备驱动程序的位置 442
21.1.5 内核编译选项文件的修改 442
21.1.6 内核源代码中Makefile的修改 443
21.2 内核编译选项文件 443
21.2.1 .config文件 443
21.2.2 include/linux/autoconf.h 444
21.2.3 2.4内核编译选项文件的语法规则 444
21.2.4 2.6内核编译选项文件的语法规则 449
21.3 Makefile文件的语法规则 454
21.3.1 2.4内核 455
21.3.2 2.6内核 456
21.4 将设备驱动程序包含到内核的应用实例 456
21.4.1 实例1 457
21.4.2 实例2 461
第22章 块设备驱动程序 465
22.1 Linux与块设备驱动程序 466
22.1.1 硬盘和设备文件 466
22.1.2 辅助记忆装置和设备文件 466
22.1.3 mount和文件系统 467
22.1.4 块设备驱动程序 468
22.2 硬盘的特点 468
22.2.1 硬盘的结构 468
22.2.2 硬盘的数据处理方式 469
22.3 块设备驱动程序与请求队列 470
22.4 不同版本中块设备驱动程序的处理 472
22.5 2.4内核中的块设备处理 474
22.5.1 定义块设备的特性 474
22.5.2 定义主设备号和从设备号及设备名 475
22.5.3 定义与linux/blk.h相关的宏 476
22.5.4 注册块设备驱动程序并处理file_ operation结构体 477
22.5.5 请求队列相关处理及函数 480
22.5.6 处理块设备特性相关的内核全局变量 484
22.5.7 分区处理相关的gendisk结构体变量的定义和注册 484
22.5.8 增加块设备并检索分区 487
22.5.9 注销块设备驱动程序 487
22.6 使用make_request方式创建RAM Disk的实例(2.4版) 488
22.6.1 实例源代码 488
22.6.2 实施方法 493
22.7 利用request方式创建虚拟硬盘的实例(2.4版) 494
22.7.1 实例源代码 495
22.7.2 实施方法 506
22.8 2.6内核版的块设备驱动程序 508
22.8.1 块设备驱动程序的注册和注销 508
22.8.2 定义块设备驱动程序的结构体 509
22.8.3 struct block_device_operations 509
22.8.4 请求队列相关的处理及函数 510
22.8.5 gendisk结构体的生成及注册 514
22.8.6 设置块设备的容量 517
22.8.7 注销块设备驱动程序 517
22.9 利用make_request方式创建RAM Disk的实例(2.6版) 517
22.9.1 实例源代码 518
22.9.2 实施方法 523
22.10 使用request方式创建虚拟硬盘的实例(2.6版) 524
22.10.1 实例源代码 525
22.10.2 实施方法 533
22.11 块设备相关函数(2.4版) 535
22.12 块设备相关函数(2.6版) 537
第23章 网络设备驱动程序 541
23.1 Linux系统网络设备驱动程序 542
23.1.1 Linux网络 542
23.1.2 网络设备驱动程序的运行 546
23.2 网络设备驱动程序的注册与注销 547
23.2.1 使用提供函数注册的网络设备驱动程序 548
23.2.2 注册新型网络设备驱动程序 551
23.3 基本的初始化及注册过程 553
23.3.1 初始化调用处理和Space.c 553
23.3.2 PCI设备的硬件检索和初始化 556
23.3.3 模块变量io和irq 557
23.4 net_device结构体的说明 558
23.5 网络设备驱动程序的打开和关闭 564
23.5.1 网络设备的控制 565
23.5.2 网络界面的激活 565
23.5.3 网络界面的非激活 566
23.6 发送和接收 567
23.6.1 struct sk_buff 568
23.6.2 发送处理 570
23.6.3 超出传送时间的处理 573
23.6.4 中断(interrupt)处理 574
23.6.5 接收处理 578
23.7 统计处理 585
23.8 网络设备驱动程序的控制 587
23.9 多播处理 588
23.10 网络设备驱动程序相关函数 589
第24章 设备文件系统 591
24.1 devfs文件系统 592
24.1.1 激活devfs文件 592
24.1.2 2.6内核devfs文件系统支持函数 594
24.2 设备文件的创建实例 596
24.2.1 实例源代码 596
24.2.2 实施方法 598
24.3 devfs相关函数 600
第25章 系统文件系统 603
25.1 sysfs文件系统 604
25.1.1 什么是sysfs文件系统 604
25.1.2 kobject结构体和sysfs文件系统 604
25.2 sysfs文件系统的应用 606
25.2.1 sysfs文件系统中显示文件 607
25.2.2 从sysfs文件系统获得文件对象 609
第26章 移植系统的移植、信号和帮助 615
26.1 向移植系统移植 616
26.2 ARM的DIO设备驱动程序实例 618
26.2.1 回路说明 619
26.2.2 设备驱动程序的设计 619
26.2.3 测试用应用程序的设计 620
26.2.4 测试用应用程序的设计 620
26.3 信号和SIGIO 635
26.4 SIGIO信号处理实例 638
26.4.1 实例源代码 639
26.4.2 实施方法 643
26.5 call_usermodehelper的应用实例 644
26.5.1 实例源代码 644
26.5.2 实施方法 646
26.6 modprobe和模块加载请求的处理 646
第27章 DMA与PCI设备 649
27.1 DMA 650
27.1.1 什么是DMA 650
27.1.2 Linux中的DMA处理 651
27.1.3 DMA和MMAP 655
27.2 PCI 656
27.2.1 PnP和设备环境设置空间 657
27.2.2 PCI设备的设备驱动程序 665
27.2.3 总线主控DMA 671
