Linux设备驱动概述

杨铁柱嵌入式

设备管理即输入/输出子系统，可分为上下两部分：一部分是上层的，与设备无关，这部分根据输入/输出请求，通过特定的设备驱动程序接口来与设备进行通信。另一部分是下层的，与设备有关，常称为设备驱动程序，它直接与相应设备打交道，并且向上层提供一组访问接口。
设备管理的目标是对所有外接设备进行良好的读、写、控制等操作。由于用户希望能用同样的应用程序和命令来访问设备和普通文件。为此，Linux中的设备管理应用了设备文件这个概念来统一设备的访问接口。简单地说，系统试图使它对所有各类设备的输入、输出看起来就好像对普通文件的输入、输出一样。用户希望能用同样的应用程序和命令来访问设备和普通文件。
由于Linux中将设备当做文件来处理，所以对设备进行操作的系统调用和对文件的操作类似，主要包括open()、read()、write()、ioctl()、close()等。应用程序发出系统调用指令以后，会从用户态转换到内核态，通过内核将open()这样的系统调用转换成对物理设备的操作。
Linux下的设备驱动任务包括以下两个。
（1）自动配置和初始化子程序：这部分程序仅在初始化的时候被调用一次。
（2）服务于I/O请求的子程序：这部分是系统调用的结果。在执行这部分程序的时候，系统仍认为和进行调用的进程属于同一个进程，只是由用户态变成了内核态，并具有进行此系统调用的用户程序运行环境，所以可以在其中调用sleep()等与进程运行环境有关的函数。


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