第11章 嵌入式Linux设备驱动开发.pptx

【嵌入式Linux设备驱动开发】是针对操作系统与硬件交互的核心技术，主要涉及Linux系统下设备驱动程序的设计和实现。设备驱动程序是操作系统内核的一部分，它的主要任务是为应用程序提供与硬件设备交互的接口，使得用户无需关心硬件的具体细节，即可通过标准的方式操作设备。 11.1 设备驱动概述 设备驱动是操作系统驾驭硬件的关键，它隐藏了硬件的复杂性，提供了统一的API。Linux内核支持可加载的模块化设计（LKMs），允许将非核心功能编译成模块，按需加载。常见的驱动程序如声卡、网卡多以模块形式存在，而像CPU、PCI总线等基础驱动则直接编入内核。内核模块相关的命令包括lsmod（查看已加载模块）、rmmod（卸载模块）、insmod（加载模块，不处理依赖关系）和modprobe（自动处理依赖关系加载模块）。 11.2 字符设备驱动编程 字符设备以字节流形式进行顺序读写，如并口和虚拟控制台。字符设备驱动通常通过设备文件节点访问，不支持随机访问，但帧缓存是一个例外。编写字符设备驱动需要实现read()、write()等函数。 11.3 GPIO驱动程序实例 GPIO（General Purpose Input/Output）驱动涉及到对嵌入式系统中的通用IO引脚的控制。开发者需要理解GPIO接口，编写相应的初始化、配置和读写函数，以实现对GPIO端口的控制。 11.4 块设备驱动编程 块设备如硬盘、光驱支持随机访问，能容纳文件系统。块设备驱动编程需要实现open()、read()、write()、ioctl()等接口，同时管理缓冲区，确保高效的数据传输。 11.5 中断编程 中断是硬件设备向CPU发送的信号，用于通知事件的发生。中断编程涉及中断服务例程的编写，处理中断请求，并确保中断的同步和异步处理。 11.6 按键驱动程序实例 按键驱动通常是字符设备驱动的一种，负责处理用户输入的按键事件，将硬件输入转化为操作系统可识别的事件。 11.7 实验内容——test驱动 实验部分可能涉及到创建一个简单的测试驱动，如模拟字符设备或块设备，用于学习驱动开发的基本步骤和方法。 嵌入式Linux设备驱动开发涵盖了从理解设备分类（字符设备、块设备、网络设备）到具体驱动编写（如GPIO、键盘、块设备）的全过程。开发者需要深入理解操作系统内核、硬件接口以及Linux系统调用，以便编写高效、可靠的驱动程序。通过这样的学习和实践，可以增强开发者对硬件资源的控制能力，提高系统性能。