第一章linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介-展示頁(yè)
2025-03-10 04:49本頁(yè)面
【正文】 字符設(shè)備接口支持面向字符的 I/O操作，由于它們不經(jīng)過系統(tǒng)的快速緩存，所以它們負(fù)責(zé)管理自己的緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)。 塊設(shè)備接口僅支持面向塊的 I/O操作，所有 I/O操作都通過在內(nèi)核地址空間中的 I/O緩沖區(qū)進(jìn)行，它可以支持隨機(jī)存取的功能。 Linux內(nèi)核功能劃分 – 進(jìn)程管理 – 內(nèi)存管理 – 文件系統(tǒng) – 設(shè)備管理 – 網(wǎng)絡(luò)連接（strcut _device） Linux內(nèi)核功能 ? 進(jìn)程管理 – 進(jìn)程管理負(fù)責(zé)創(chuàng)建和銷毀進(jìn)程，并處理它們與外界之間的通信 – 控制進(jìn)程如何共享 CPU的調(diào)度器 – 總之，在單個(gè)或者多個(gè) CPU上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)進(jìn)程的抽象 ? 內(nèi)存管理 – 內(nèi)核在有限的可用資源之上為每一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建了獨(dú)立的虛擬內(nèi)存空間 (MMU) – 內(nèi)核的各個(gè)部分在和內(nèi)存管理系統(tǒng)交互的時(shí)候都使用相同的一組函數(shù)調(diào)用，包括簡(jiǎn)單的 malloc/free和其他一些復(fù)雜的函數(shù) Linux內(nèi)核功能 ? 文件系統(tǒng) – 文件系統(tǒng)是 Linux基礎(chǔ) – 內(nèi)核在沒有結(jié)構(gòu)的硬件系統(tǒng)上面構(gòu)造了結(jié)構(gòu)化的文件系統(tǒng) – Linux支持多種文件系統(tǒng)類型 ? YAFFS （ Yet Another Flash File System) ? ROMFS ? RAMFS ? JFFS2（ Journaling Flash File System） ? 設(shè)備控制 – 幾乎每一個(gè)系統(tǒng)操作都會(huì)映射到物理設(shè)備上 – 除去 CPU，內(nèi)存以及其他幾個(gè)很有限的對(duì)象之外，幾乎所有的設(shè)備控制操作都由與被控制設(shè)備相關(guān)的代碼（設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）來完成 內(nèi)核模塊的構(gòu)造和運(yùn)行 ? 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的存在形式 ? 可卸載模塊 – 內(nèi)核提供的特性可以在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展 – 可在運(yùn)行時(shí)添加到內(nèi)核中的代碼被稱為 “模塊 ” – 常用模塊 ? 設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng) – 靈活 ? 編譯進(jìn)內(nèi)核 – 與內(nèi)核其他的功能模塊靜態(tài)編譯在一起，不可卸載 內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài) ? 多數(shù)操作系統(tǒng)都把內(nèi)核和應(yīng)用程序分為 2個(gè)層次管理 – 內(nèi)核態(tài) ? 有較高的權(quán)限，可以控制處理器內(nèi)存的映射和內(nèi)存的分配方式 ? 訪問外設(shè)空間和處理器的特殊狀態(tài)寄存器， ? 控制中斷和 DMA – 用戶態(tài) ? 權(quán)限低，優(yōu)先級(jí)低 ? 處理器控制著對(duì)硬件的直接訪問以及對(duì)內(nèi)存的非授權(quán)訪問 – 具有不同的內(nèi)存映射（指針的傳遞處理） ? get_user, put_user, copy_from_user, copy_to_user – 應(yīng)用程序執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用或者被硬件中斷的時(shí)候由用戶態(tài)轉(zhuǎn)換為內(nèi)核態(tài)，內(nèi)核代碼代表應(yīng)用程序執(zhí)行操作，能夠訪問進(jìn)程地址空間的所有數(shù)據(jù) 可裝載模塊 Linux: 內(nèi)核提供的特性可在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展 模塊 可在運(yùn)行時(shí)添加到內(nèi)核中的代碼，包括但 不限于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 insmod 將模塊連接到正在運(yùn)行的內(nèi)核 rmmod 移除連接 嵌入式 Linux的設(shè)備管理 Linux將設(shè)備分成兩大類：一類是塊設(shè)備，類似磁盤以記錄塊或扇區(qū)為單位，成塊進(jìn)行輸入 /輸出的設(shè)備；另一類是字符設(shè)備，類似鍵盤以字符為單位，逐個(gè)進(jìn)行輸入 /輸出的設(shè)備。 ? 內(nèi)核空間： 模塊運(yùn)行的空間是在所謂的“內(nèi)核空間”； ? 用戶空間： 應(yīng)用程序運(yùn)行的空間是在“用戶空間” 。Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)
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