精通LINUX设备驱动程序开发 中文版

《精通Linux设备驱动程序开发》是一本专注于Linux操作系统下设备驱动程序开发的专业书籍。它旨在帮助读者深入理解Linux内核的工作原理，掌握设备驱动程序的编写技巧，为嵌入式系统开发、服务器维护以及硬件创新等领域提供坚实的理论基础和技术支持。 在Linux系统中，设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间的桥梁，它们负责处理硬件的低级操作，如数据传输、中断处理等，使得应用程序可以无需关注底层细节，直接调用标准接口进行操作。本书详细介绍了Linux设备驱动的架构和设计原则，涵盖了字符设备、块设备、网络设备等多种类型的驱动程序开发。 1. **设备模型**：书中首先讲解了Linux设备模型，包括总线、设备、驱动的概念，以及udev设备管理系统如何动态管理设备节点，这有助于理解设备驱动在系统中的位置和作用。 2. **内核编译与模块化**：驱动程序可以作为内核的一部分静态编译，也可以作为模块动态加载。书中详细介绍了如何构建内核模块，以及使用makefile进行编译和加载的方法。 3. **字符设备驱动**：字符设备驱动主要处理字符流，适用于串行口、键盘、鼠标等。书中详细解释了字符设备驱动的注册、注销过程，以及read、write、ioctl等核心函数的实现。 4. **块设备驱动**：块设备驱动处理的是固定大小的数据块，如硬盘、闪存等。书中介绍了块设备的缓冲机制、请求队列和I/O调度算法，以及如何实现块设备的读写操作。 5. **网络设备驱动**：针对网络设备，书中讲解了网络协议栈的结构，以及驱动如何与协议栈交互，包括初始化、收发数据包、设置硬件地址等。 6. **中断处理**：中断是硬件向CPU发送事件通知的重要方式，书中详细阐述了中断处理子系统，包括中断请求、中断服务例程和中断处理的同步机制。 7. **设备树与Ofnode**：在嵌入式系统中，设备树用于描述硬件配置，Ofnode是其在内核中的表示。书中会讲解如何编写设备树，并通过Ofnode与驱动程序进行交互。 8. **电源管理与能耗优化**：针对移动设备，书中还涵盖了电源管理框架，如PM子系统和Device PM，以及如何在驱动中实现低功耗模式。 9. **调试技术**：为了帮助开发者解决问题，书中还介绍了GDB、kdb等调试工具的使用，以及如何利用日志和内核打印来定位问题。 10. **实例分析**：除了理论知识，本书还提供了丰富的实例，涵盖各种常见硬件设备，如GPIO、SPI、I2C等接口的驱动编写，让读者能通过实践加深理解。 通过阅读《精通Linux设备驱动程序开发》，读者不仅可以了解到Linux内核的运作机制，还能具备实际开发设备驱动的能力，为Linux平台的软件开发和系统优化提供有力的支持。