字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序課程設(shè)計(jì)報(bào)告(已修改)
2025-01-29 12:40 本頁(yè)面
【正文】 中 南 大 學(xué)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：王學(xué)彬?qū)I(yè)班級(jí)：信安1002班學(xué)號(hào)：0909103108課程：操作系統(tǒng)安全課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：張士庚一、課程設(shè)計(jì)目的1. 了解Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)；2. 掌握Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序常用結(jié)構(gòu)體和操作函數(shù)的使用方法；3. 初步掌握Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫方法及過(guò)程；4. 掌握Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的加載方法及測(cè)試方法。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容5. 設(shè)計(jì)Windows XP或者Linux操作系統(tǒng)下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。6. 掌握虛擬字符設(shè)備的設(shè)計(jì)方法和測(cè)試方法；7. 編寫測(cè)試應(yīng)用程序，測(cè)試對(duì)該設(shè)備的讀寫等操作。三、需求分析驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序如讀、寫等操作正確無(wú)誤的傳遞給相關(guān)的硬件，并使硬件能夠做出正確反應(yīng)的代碼。驅(qū)動(dòng)程序像一個(gè)黑盒子，它隱藏了硬件的工作細(xì)節(jié)，應(yīng)用程序只需要通過(guò)一組標(biāo)準(zhǔn)化的接口實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的操作。 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分類Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在Linux的內(nèi)核源代碼中占有很大的比例，源代碼的長(zhǎng)度日益增加，主要是驅(qū)動(dòng)程序的增加。雖然Linux內(nèi)核的不斷升級(jí)，但驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)還是相對(duì)穩(wěn)定。Linux系統(tǒng)的設(shè)備分為字符設(shè)備(char device)，塊設(shè)備(block device)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(network device)三種。字符設(shè)備是指在存取時(shí)沒(méi)有緩存的設(shè)備，而塊設(shè)備的讀寫都有緩存來(lái)支持，并且塊設(shè)備必須能夠隨機(jī)存取(random access)。典型的字符設(shè)備包括鼠標(biāo)，鍵盤，串行口等。塊設(shè)備主要包括硬盤軟盤設(shè)備，CDROM等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在Linux里做專門的處理。Linux的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是基于BSD unix的socket機(jī)制。在系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序之間定義有專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sk_buff)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。系統(tǒng)有支持對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的緩存，提供流量控制機(jī)制，提供對(duì)多協(xié)議的支持。 ，應(yīng)用程序經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，進(jìn)入核心層，內(nèi)核要控制硬件需要通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)，驅(qū)動(dòng)程序相當(dāng)于內(nèi)核與硬件之間的“系統(tǒng)調(diào)用”。 內(nèi)核模塊內(nèi)核模塊是Linux內(nèi)核的重要組成要素，內(nèi)核模塊能在Linux系統(tǒng)啟動(dòng)之后能夠動(dòng)態(tài)進(jìn)行裝載和卸載，因此不需對(duì)內(nèi)核進(jìn)行重新編譯或重啟系統(tǒng)就可將內(nèi)核的一部分替換掉，Linux內(nèi)核的所有設(shè)備驅(qū)動(dòng)，文件系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等可做成模塊的形式來(lái)提供。在所有的模塊中需記錄編譯的內(nèi)核版本信息，并與當(dāng)前執(zhí)行的內(nèi)核版本一致。即，模塊具有版本依賴性，如果不一樣就會(huì)出錯(cuò)，當(dāng)然可以在模塊程序中的includelinux/之前通過(guò)宏定義define__NO_VERSION__表明不定義模塊的版本信息。內(nèi)核模塊程序與一般應(yīng)用程序之間主要不同之處是，模塊程序沒(méi)有main()函數(shù)，模塊程序在裝載時(shí)調(diào)用init_module(void)函數(shù)添加到內(nèi)核中，在卸載時(shí)調(diào)用void cleanup_module( )函數(shù)從內(nèi)核中卸載。另外一個(gè)應(yīng)用程序從頭到尾只執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，但一個(gè)模塊可以把響應(yīng)未來(lái)請(qǐng)求的事務(wù)登記到內(nèi)核中，然后等待系統(tǒng)調(diào)用。、從設(shè)備號(hào)
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