《基于linux的C编程与内核导读》连载（31）

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6.1.3 Linux设备驱动程序
1、设备驱动程序概述
linux设备驱动程序是处理或操作硬件控制器的软件，被集成在内核中，是常驻内存的低级硬件处理程序的共享库，设备驱动程序就是对设备的抽象处理。Linux允许设备驱动程序作为内核可加载模块实现，这样除了可以在系统启动是进行注册外，还可以在启动后进行加载注册。
设备驱动程序软件封装了如何控制这些设备的技术细节，并通过特定的接口导出一个规范的操作集合：内核使用规范的设备接口，通过文件系统把设备操作导出到用户程序中，这样内核就可以用相同的方式对待不同的设备了。

2、设备驱动程序的功能
（1）对设备进行初始化
（2）使设备投入运行和退出服务。
（3）从设备接收数据并将它们送回内核。
（4）将数据从内核送到设备。
（5）检测和处理设备出现的错误。

3、设备驱动程序的代码
根据功能进行划分，可以把设备驱动程序的代码分为如下几个部分：
（1）驱动程序的注册与注销
系统引导时或系统引导后在需要装载模块时，对设备进行初始化过程中要通过register_chrdev()或register_blkdev()向内核注册。在不需要此设备时，要通过unregister_chrdev()或unregister_blkdev()从内核中注销此设备。
（2）设备的打开与释放
要使用设备就要打开该设备，通过open()来完成；在使用设备后需要释放该设备，一般用release()完成。
（3）设备的读写操作
字符设备的读写是通过read()和write()来实现的。而块设备的读写操作是通过调用函数block_read()和block_write()来完成对缓冲区的数据操作。对于块设备真正的读写是通过request_fn()来完成的。
（4）设备的控制操作
设备的控制操作可以通过驱动程序中的ioctl()来完成，与读写操作不同，ioctl()的用法与具体设备密切相关。除了ioctl()函数，设备驱动程序还有其它控制函数，如lseek()、mmap()、lock、fsync等。

4、设备驱动的加载
LINUX下的驱动加载有两种形式：
（1）使用模块的方式动态加载驱动，我们测试用建议都用这种形式的，因为它调试就和普通应用程序一样，可以通过NFS mount的方式来调试，非常方便。具体加载方法可以详见本书第八章的内核模块专题。
    （2）将驱动静态编译到内核里面，具体我也没有实践过，这里不作叙述，大家可以参考其它相关资料。

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/26619/showart_336026.html