嵌入式Linux驱动程序开发要点(20210201123523)
嵌入式Linux驱动程序开发要点
在Linux操作系统下有3类主要的设备文件类型：块设备、字符设备和网络设备。 这种分类方法可以将控制输入/输出设备的驱动程序与其他操作系统软件分离开 来。|
字符设备与块设备的主要区别是：在对字符设备发出读 /写请求时，实际的硬件
I/O 一般紧接着发生。块设备则不然，它利用一块系统内存作为缓冲区，若用户 进程
对设备的请求能满足用户的要求， 就返回请求的数据；否则，就调用请求函数来
进行实际的I/O操作。块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多 的
CPU时间用来等待。网络设备可以通过 BSD套接口访问数据。
每个设备文件都有其文件属性(c/b),表示是字符设备还是块设备。另外每个文件 都
有2个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序；第二个是从设备号，标识使 用同一个设备驱动程序的、不同的硬件设备。设备文件的主设备号必须与设备驱 动程
序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问驱动程序。
系统调用时操作系统内核与应用程序之间的接口， 设备驱动程序是操作系统内核
与机器硬件之间的接口。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下功能：
•对设备初始化和释放
•把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据
•读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据
•佥测和处理设备出现的错误
MTD(Memory
Tech no logy
Device )设备是闪存芯片、小型闪存卡、记忆棒之类的设备，它们在嵌入式设备 中的使用正在不断增加。MTD驱动程序是在Linux下专门为嵌入式环境 开发的新的一类驱动程序。相对于常规块设备驱动程序，使用 MTD驱动程序的
优点在于他们能更好的支持、管理给予闪存设备，有基于扇区的擦除和读 /写操
作的
更好的接口。
驱动程序结构
Linux的设备驱动程序可以分为3个主要组成部分：
1. 自动配置和初始化子程序，负责监测所要驱动的硬件设备是否存在和能否正 常工作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的设备驱动程序需要的软件状 态进行初始化。这部分驱动程序仅在初始化时被调用一次。
2.
服务于I/O请求的子程序，又称为驱动程序的上半部分。调用这部分程序是由于 系统调用的结果。这部分程序在执行时，系统仍认为是与进行调用的进程属于同 个进程，只是由用户态变成了核心态，具有进行此系统调用的用户程序的运行环 境，因而可以在其中调用sleep()等与进行运行环境有关的函数。
3.
中断服务子程序，又称为驱动程序的下半部分。在 Linux系统中，并不是直接从
中断向量表中调用设备驱动程序的中断服务子程序，而是由 Linux系统来接
收硬件中断，再由系统调用中断服务子程序。中断可以在任何一个进程运行时产
生，因而在中断服务程序被调用时，不能依赖于任何进程的状态，也就不能调用 任何 与进程运行环境有关的函数。因为设备驱动程序一般支持同一类型的若干设备， 所以一般在系统调用中断服务子程序时， 都带有一个或多个参数，以唯一标识请
求服
务的设备。
在系统内部，I/O设备的存/取通过一组固定的入口点来进行， 这组入口点是由每
个设备的驱动程序提供的。具体到Linux系统，设备驱动程序所提供的这组入口
点由一个文件操作结构来向系统进行说明。 file_operation结构定义于linux/fs.h
文件中。
struct file_operati on{
int (*lseek)(struct inode *inode, struct file *filp, off_t off, int pos);
int (*read)(struct inode *ino de, struct file *filp, char *buf, i nt coun t);
int (*write)(struct inode *ino de, struct file *filp, const char *buf, i nt coun t);
int (* †readdir)(struct inode *ino de, struct file *filp, struct dire nt *dire nt, int coun
t);
int (*select)(struct inode *ino de, struct file *filp, i nt sel type, select table *wait);
int (*ioctl)(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned int arg);
int (*mmap)(void);
int (*open)(struct inode *inode, struct file *filp);
int (*release)(struct inode *inode, struct file *filp);
用户自己的驱动程序中，首先要根据驱动程序的功能，完成 file_operation结构
中函数实现。不需要的函数接口可以直接在
int (*fasync)(struct inode *inode, struct file *filp);
};
file_operation结构中的成员几乎全部是函数指针，所以实质上就是函数跳转表。
每个进程对设备的操作都会根据 major、mi nor设备号，转换成对file_operation
结构的访问。
常用的操作包括以下几种：
• lseek移动文件指针的位置，只能用于可以随机存取的设备。
• read,进行读操作，参数buf为存放读取结果的缓冲区，count为所要读取的数 据长度。返回值为负表示读取操作发生错误；否则，返回实际读取的字节数。对
于字符型，要求读取的字节数和返回的实际读取字节数都必须是 in ode-i_blksize
的倍数。
• write,进行写操作，与read类似
• readdir,取得下一个目录入口点，只有与文件系统相关的设备程序才使用。
• select进行选择操作。如果驱动程序没有提供select入口，select操作会认为设 备已经准备好进行任何I/O操作。
† ioctl,进行读、写以外的其他操作，参数 cmd为自定义的命令
• mmap,用于把设备的内容映射到地址空间，一般只有块设备驱动程序使用
• open,打开设备准备进行I/O操作。返回0表示打开成功，返回负数表示失败。 如果驱动程序没有提供open入口，则只要/dev/driver文件存在就认为打开成功。
• release即 close 操作。
在
void kfree(void *obj);
参数len为希望申请的字节数；obj为要释放的内存指针；priority为分配内存操 作的优先级，即在没有足够空闲内存时如何操作，一般用 GFP_KERNEL。 file_operatio n结构中初始化为 NULL。file_operatio n变量会在驱动程序初始化时
注册到系统内部。当操作系统对设备操作时,
会调用驱动程序注册的file_operation结构中的函数指针。
Linux对中断的处理
在Linux系统里，对中断的处理是属于系统核心部分， 因而如果设别与系统之间
以中断方式进行数据交换，就必须把该设备的驱动程序作为系统核心的一部分。
设备驱动程序通过调用request_irq函数来申请中断，通过free_irq来释放中断。 它们被定义为：
# i nelude
int request_irq (un sig ned int irq,
void (*ha ndler)(i nt irq, void dev_id, struct pt_regs *regs),
un sig ned long flags,
const char *device,
void *dev_id);
void free_irq(un sig ned int irq, void *dev_id);
参
数irq表示所要申请的硬件中断号；handler为向系统登记的中断处理子程序， 中
断产生时由系统来调用，调用时所带参数 irq为中断号；dev_id
为申请时告诉系统的设备标识；regs为中断发生时的寄存器内容；device为设备
名，将会出现在/proc/interrupts文件里；flag是
申请时的选项，它决定中断处理程序的一些特性， 其中最重要的是中断处理程序
是快速处理程序还是慢速处理程序。快速处理程序运行时，所有中断都被屏蔽， 而慢
速处理程序运行时，除了正在处理的中断外，其他中断都没有被屏蔽。在 Linux
系统中，中断可以被不同的中断处理程序共享。
作为系统核心的一部分，设备驱动程序在申请和释放内存时不是调用 malloc和
free,而代之以调用kmalloc和kfree，它们被定义为：
#
i nclude
void *kmalloc(unsigned int len, int priority);
嵌入式Linux系统开发要点
1.4.3 嵌入式Linux系统开发要点
嵌入式Linux开发就是构建一个Linux系统，这需要熟悉Linux系统组成部分，熟悉Linux开发工具，还要熟悉Linux编程。
嵌入式Linux系统主要包含BootLoader（引导程序）、内核和文件系统3部分。对于嵌入式Linux系统来说，这3个部分是必不可少的。
在启动一个嵌入式Linux项目之前，必须仔细考虑下面几点。
（1）选择嵌入式Linux发行版。设计嵌入式产品时，嵌入式操作系统的选择至关重要。是前期设计过程的一项重要工作，这将影响到工程后期的发布以及软件的维护。不管选用什么样的系统，都应该考虑操作系统对硬件的支持，如果选择的系统不支持将来要使用的硬件平台，那么这个系统是不合适的。
商业的嵌入式Linux发行版是作为产品开发维护的，经过严格的测试验证，并且可以得到厂家的技术支持。它为开发者提供了可靠的软件和完整的开发工具包。
（2）熟悉开发环境和工具。交叉开发环境是嵌入式Linux开发的基本模型。Linux环境配置、GNU工具链、测试工具、甚至集成开发环境都是开发嵌入式Linux开发的利器。
（3）熟悉Linux内核。因为嵌入式Linux开发一般需要重新定制Linux内核，所以熟悉Linux内核配置、编译和移植也很重要。
（4）熟悉目标板引导方式。开发板的BootLoader负责硬件平台的最基本的初始化，并且具备引导Linux内核启动的功能。由于硬件平台是专门定制的，一般需要修改编译BootLoader。
（5）熟悉Linux根文件系统。Linux离不开文件系统，系统启动必需的程序和文件都必须放在根文件系统中，程序和文件都要存放在文件系统中。Linux内核命令行参数可以指定要挂接的根文件系统。
（6）理解Linux内存模型。Linux是保护模式的操作系统。内核和应用程序分别运行在完全分离的虚拟地址空间，物理地址必须映射到虚拟地址才能被访问。只有理解了Linux内存模型，才能最大程度地优化系统性能。
嵌入式linux驱动程序设计从入门到精通
嵌入式linux驱动程序设计从入门到精通
嵌入式Linux驱动程序设计是嵌入式系统开发中的一个重要环节。嵌入式系统是指嵌入到其他设备中的计算机系统，既包括硬件系统，也包括软件系统。嵌入式Linux则是将Linux操作系统运行在嵌入式系统中的一种方式。
嵌入式Linux驱动程序设计主要涉及对硬件设备的控制和管理。嵌入式系统中的硬件设备包括各种外设，如键盘、鼠标、显示器、网络接口等。驱动程序是连接操作系统和硬件设备之间的桥梁，它负责接收来自操作系统的指令，并通过相应的硬件接口控制硬件设备。
嵌入式Linux驱动程序设计的核心是设备驱动，设备驱动是一个软件模块，它负责处理特定设备的输入和输出。设备驱动可以分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动。字符设备驱动用于处理单个字符的输入和输出，而块设备驱动用于处理数据块的输入和输出。网络设备驱动则用于处理网络数据的输入和输出。
嵌入式Linux驱动程序的开发主要包括以下几个步骤：
1. 硬件设备的初始化：在编写驱动程序之前，需要先了解硬件设备的结构和特性，并进行相应的初始化设置。这包括设置设备的基本参数、中断处理和内存映射等。
2. 驱动程序框架的搭建：在嵌入式Linux系统中，驱动程序以模块的形式存在。编写驱动程序需要先搭建好驱动程序框架，包括初始化、读写等基本函数的定义和实现。
3. 驱动程序功能的开发：在驱动程序框架搭建完毕后，需要根据设备的功能需求，开发相应的功能函数。这些函数包括设备的读写函数、中断处理函数和设备控制函数等。
4. 调试和测试：在开发完驱动程序后，需要进行调试和测试，以确保驱动程序的正确性和稳定性。调试和测试可以通过打印调试信息和使用调试工具来进行。
以上是嵌入式Linux驱动程序设计的基本步骤。在实际的开发中，还需要了解嵌入式Linux系统的架构和驱动程序的开发环境，熟悉Linux内核的编译和加载过程，以及掌握相应的编程语言和工具。
C语言嵌入式Linux开发驱动和系统调用
C语言嵌入式Linux开发驱动和系统调用
在嵌入式系统领域中，C语言是最常用的编程语言之一。它具有高效性、可移植性和灵活性，使得它成为开发嵌入式Linux驱动和系统调用的理想选择。本文将详细介绍C语言在嵌入式Linux开发中的应用，包括驱动开发和系统调用的实现。
一、驱动开发
1.1 驱动的定义和作用
驱动是连接硬件和操作系统的关键组件，它允许操作系统与具体的硬件设备进行通信。驱动的主要作用是提供对硬件设备的控制、管理和数据传输。在嵌入式Linux系统中，驱动的开发需要使用C语言来编写。
1.2 驱动的开发流程
驱动的开发可以分为以下几个步骤：
1）了解硬件设备：首先要对驱动所涉及的硬件设备有一定的了解，包括设备的主要功能和寄存器的操作方式等。
2）驱动代码编写：使用C语言编写驱动代码，根据硬件设备的数据发送和接收过程设计函数和数据结构。
3）编译和链接：将驱动代码编译成可执行文件，并将其链接到操作系统的内核中。
4）加载和卸载：通过调用命令加载和卸载驱动，使其生效或失效。 5）测试和调试：进行驱动功能的测试和调试工作，确保驱动的正确性和稳定性。
1.3 驱动示例：LED驱动
以一个简单的LED驱动为例，说明驱动的开发过程：
1）定义LED设备的数据结构：创建一个结构体来表示LED设备的相关信息，例如设备的名称、设备的状态等。
2）实现LED控制函数：编写LED控制函数，通过操作硬件寄存器来控制LED的开关。
3）注册驱动：将驱动注册到操作系统的驱动框架中，使其与操作系统进行通信。
4）加载和卸载驱动：通过命令加载和卸载驱动，对LED进行控制。
二、系统调用
2.1 系统调用的定义和作用
系统调用是用户程序与操作系统之间的接口，它允许用户程序访问操作系统提供的服务和资源。系统调用的主要作用是提供对底层硬件和操作系统功能的访问。
2.2 系统调用的分类
系统调用可以分为以下几类：
1）进程控制：如创建、终止和等待进程等。 2）文件操作：如打开、读取和关闭文件等。
嵌入式Linux设备驱动程序开发分析
嵌入式Linux设备驱动程序开发分析
摘 要：为了探讨嵌入式linux设备驱动程序开发，文中对其设备驱动程序完成了以下分析：linux设备驱动程序开发过程；基本组成结构；设备驱动程序的框架。
关键词：嵌入式；linux设备；驱动程序；开发过程
中图分类号：tp311.52
1 设备驱动程序
1.1 linux设备驱动程序开发过程
linux操作系统的主要设备是块设备、字符设备和网络设备这三类类型的文。
字符设备能够保证在文件存取时减少缓存垃圾，这样一来就能使字符设备能够驱动程序能够像访问文件一样的字符设备以此来负责实现这些行为，并实现操作。
块设备可以看作是类似磁盘这样的文件系统的宿主。同时能被linux允许一次传输的字节数目不限，在读取设备时也能像读取字符设备那样并且能使两者的读取数方式是一致。
而网络设备异于其他两者，因为其设备面向的上一层是一个网络协议层，要想实现数据访问就必须得需要通过bsd套接口。
但实际上，无论所有嵌入式linux设备的驱动程序有多少不同，都会有一些共性，所以在开发过程中，能够实现任何类型的驱动程序通用化，这些特性举例如下：
（1）读/写。输入和输出是几乎所有设备都支持的两种基本操作，并由各个驱动程序自身来完成。接口是由系统规定好并实行读/写操作的，这样一来就能直接由驱动程序来实践并完成具体的操作和功能。一旦当驱动程序逐渐初始化的过程中，那么则需要注册读/写函数到操作系统的接口中。
（2）中断。作为计算机中的一个非常重要的功能，中断处理程序也应当同读写一样注册到系统中，因为使操作系统在程序无响应时能够提供使驱动程序中断的能力。这样一来操作系统会在硬件中断发生后自动调用驱动程序并处理程序。
（3）时钟。许多开发设备驱动程序时上也会运用到时钟，由于驱动程序必须由操作系统提供定时机制，所以在注册时钟函数时通常是在预定的时问过了之后。完成一个linux嵌入式设备驱动程序的流程如下：给主、次设备号下定义，或实现动态获取；完成初始化或清除驱动函数→设计好预定要实现的文件的各种操作→审核定义file—operations结构→调试所需的文件操作→向内核保证实现中断服务并注册→用命令将驱动编译到内核并完成加载→优化生成设备节点的文件。这样的流程是该程序的基本流程。
嵌入式linux设备驱动程序的开发与应用
嵌入式linux设备驱动程序的开发与应用
【摘要】该文对Linux设备驱动程序原理进行了分析，对模块化的概念进行了阐述，并具体分析了字符设备驱动程序的构成：包括重要的头文件及重要的数据结构，以及Makefile的编写。最后搭建平台以SPI驱动程序的开发为例说明开发驱动程序的具体过程。
【关键词】设备驱动;模块，Linux; SPI;嵌入式系统
Linux系统是一个免费使用的类似UNIX的操作系统，因具有设备独立性而被移植到数十种处理器上。Linux不仅仅支持丰富的硬件设备、文件系统，更主要的是它提供了完整的源代码和开发工具。所以越来越多的嵌入式选择linux作为其操作系统。在嵌入式linux系统的开发过程中，大量新硬件的问世，为linux驱动程序的开发提供了必要条件。
1.设备驱动程序原理
驱动程序用来沟通硬件和应用软件，充当了二者之间的纽带，使得应用软件仅仅调用系统软件的应用编程接口即API就可以让硬件去完成要求的工作。设备驱动用来驱动硬件设备，它与底层硬件直接打交道，根据硬件的具体工作方式读写设备寄存器，完成设备的轮询、中断处理、DMA通信、实现物理内存到虚拟内存的映射，来实现对硬件的操作（使通信设备能够收发数据、显示设备能够显示界面、存储设备能够存储文件和数据）。
设备驱动程序针对的对象主要是包括CPU内部集成的存储器和外设在内的各种设备，针对不同的设备，linux将驱动程序分为3类：字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动。
字符设备是指那些需要以串行顺序依次进行访问的设备，如鼠标、触摸屏等。可以像访问文件一样访问字符设备，而字符设备驱动通过实现open（）、close（）、read（）、write（）等函数负责实现这些行为。字符设备文件和普通文件之间的唯一差别在于对普通文件的访问可以不按照顺序访问，而大多数字符设备是一个只能顺序访问的数据通道。
块设备可用任意顺序进行访问，它是文件系统的宿主。块设备驱动程序经过系统的快速缓冲以块为单位进行操作，如磁盘、软驱等。字符设备和块设备并没有明显的区别，它们只是在内核内部的管理上有所不同，即内核和驱动程序间的接口上有所区别。
嵌入式Linux系统下的USB驱动程序开发
嵌入式Linux系统下的USB驱动程序开发
摘要：随着科学技术的不断发展，奇瑞怒视Linux系统被广泛应用，其功能的不断增加，为后期的程序开发奠定了坚实的基础。我们经常见到计算机上有许多USB接口，对此类USB设备而言，嵌入式Linux系统下的USB驱动程序开发十分关键，并且Linux系统内核也能够支持USB设备的接入。文章对嵌入式Linux系统与USB设备驱动的基本架构进行介绍，探讨驱动程序开发期间所设计到的技术要点。
关键词：程序开发；嵌入式；USB驱动程序；Linux系统
前言：关于连接外部设备串行总线的标准则以通用串行总线为主，具有即插即用、热插拔等优势。当下嵌入式微处理器的技术发展极为迅速，其外设与CPU不仅价格低廉，结构小巧，便于携带，还具备强大的功能，能够为为嵌入式设备提供可靠的保障，加快了嵌入式系统的发展速度。此外，随着USB的不算发展，逐渐代替了传统的串并口，已成为了电脑和外部设备间数据传递的关键途径。
1.嵌入式Linux系统
最早的嵌入式系统出现在20世纪60年代末期，当时用来控制机电电话交换机，而目前已经在军事装备、通讯、航空、工业制造、汽车、仪器仪表等领域得到广泛应用。CPU相当于计算机系统的神经中枢，每年在全球范围内的产量约有20亿颗，其中就有高达82%应用在不同专业性极强的嵌入式系统中。通常情况下，只要是携带微处理器的专业软硬件系统均可称作嵌入式系统。在嵌入式操作系统中，嵌入式Linux是一个新成员，其最大的优势在于遵循GPL协议与源代码公开，近些年来热度不减。现阶段，正在投入开发的嵌入式系统当中，约50%的项目都选择Linux，以此作为嵌入式操作系统[1]。嵌入式Linux，通过优化与加工不断发展着的Linux操作系统，保证它能够在多种计算机系统中更加适配、兼容，构建良好的系统环境，其除了具备嵌入式操作系统的特性以外，还继承了互联网上海量的开放源代码资源。同时，该操作系统的版权费是免费的，并且性能优异，容易移植软件，开放的代码资源为更多的应用软件提供了有力的支持，在开发应用产品时无需过多的开发周期，可以提高新产品的上市速度。再者实时性能RT_Linux Hardhat Linux等嵌入式Linux的支持，可以更好地保障系统的安全性、实时性及稳定性[2]。我们在使用计算机上网的过程中，往往需要进入网络设置板块配置网络，在控制面板中找到网络和internet设置，当你鼠标右键单击时，会出现相应的网络属性菜单栏，里面就包含有TCP/IP协议，它可以支持Linux在网络正常运行，同时还可以为其提供成百上千兆的以太网络络，如光纤、令牌环网等等，所以Linux非常适合被用于各种程序的开发。此外，由于Linux系统自身就具备良好的模块性能，所以它的大小与嵌入式操作系统的要求相适合，让一切都成为了可能，从而出现了FirePlug、ETLinux、LOAF、LEM等嵌入式Linux系统。
嵌入式后 linux 驱动开发基础知识的引导与说明
嵌入式后 linux 驱动开发基础知识的引导与说明
嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，嵌入在其他设备或系统中，具有小型、低功耗、高性能等特点。在嵌入式系统中，Linux驱动的开发起着至关重要的作用。本文将为你介绍嵌入式后Linux驱动开发的基础知识，并提供相应的引导和说明。
首先，了解Linux驱动的开发目标是十分重要的。Linux驱动的主要目标是与硬件设备进行交互，在操作系统和设备之间建立一个接口，实现数据的传输和控制。这意味着开发者需要具备操作系统和硬件方面的知识，同时还需要理解设备的工作原理和规范。
其次，掌握Linux驱动的开发流程也是必要的。开发一个Linux驱动需要经历如下几个步骤：设备的注册与初始化、设备的数据传输和控制、设备的关闭与资源释放等。在这个过程中，开发者需要使用Linux内核提供的API和工具，如make、gcc、insmod等。同时，对于不同类型的设备，开发过程中可能需要了解和使用特定的驱动框架，如字符设备驱动、块设备驱动等。
另外，学习并熟悉Linux内核相关的知识也是必不可少的。Linux内核是整个操作系统的核心，对于理解和开发Linux驱动至关重要。开发者需要学习操作系统原理、Linux内核架构、设备驱动模型等方面的知识，以便更好地进行驱动开发。
除了理论知识，实际的驱动开发经验也是必备的。通过参与实际项目，开发者可以积累实战经验，并对不同类型的设备和驱动有更深入的理解。可以通过阅读开源项目的驱动代码、参加社区讨论、调试和测试驱动程序等方式来提高自己的驱动开发能力。
总结起来，嵌入式后Linux驱动开发基础知识的引导与说明包括了理解Linux驱动的开发目标、掌握开发流程、学习Linux内核相关知识以及积累实际经验等方面。这些基础知识将为开发者提供一个良好的起点，帮助他们在嵌入式系统中进行有效的驱动开发。
最新电子科技大学-嵌入式linux设备驱动程序的开发
精品文档
精品文档 Linux将所有外部设备看成是一类特殊文件，称之为“设备文件”，如果说系统调用是Linux内核和应用程序之间的接口，那么设备驱动程序则可以看成是Linux内核与外部设备之间的接口。设备驱动程序向应用程序屏蔽了硬件在实现上的细节，使得应用程序可以像操作普通文件一样来操作外部设备。
1. 字符设备和块设备
Linux抽象了对硬件的处理，所有的硬件设备都可以像普通文件一样来看待：它们可以使用和操作文件相同的、标准的系统调用接口来完成打开、关闭、读写和I/O控制操作，而驱动程序的主要任务也就是要实现这些系统调用函数。Linux系统中的所有硬件设备都使用一个特殊的设备文件来表示，例如，系统中的第一个IDE硬盘使用/dev/hda表示。每个设备文件对应有两个设备号：一个是主设备号，标识该设备的种类，也标识了该设备所使用的驱动程序；另一个是次设备号，标识使用同一设备驱动程序的不同硬件设备。设备文件的主设备号必须与设备驱动程序在登录该设备时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到设备驱动程序。
在Linux操作系统下有两类主要的设备文件：一类是字符设备，另一类则是块设备。字符设备是以字节为单位逐个进行I/O操作的设备，在对字符设备发出读写请求时，实际的硬件I/O紧接着就发生了，一精品文档
精品文档 般来说字符设备中的缓存是可有可无的，而且也不支持随机访问。块设备则是利用一块系统内存作为缓冲区，当用户进程对设备进行读写请求时，驱动程序先查看缓冲区中的内容，如果缓冲区中的数据能满足用户的要求就返回相应的数据，否则就调用相应的请求函数来进行实际的I/O操作。块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的，其目的是避免耗费过多的CPU时间来等待操作的完成。一般说来，PCI卡通常都属于字符设备。
所有已经注册（即已经加载了驱动程序）的硬件设备的主设备号可以从/proc/devices文件中得到。使用mknod命令可以创建指定类型的设备文件，同时为其分配相应的主设备号和次设备号。例如，下面的命令：
嵌入式Linux驱动程序开发要点(20210201123523)
嵌入式Linux驱动程序开发要点
在Linux操作系统下有3类主要的设备文件类型：块设备、字符设备和网络设备。 这种分类方法可以将控制输入/输出设备的驱动程序与其他操作系统软件分离开 来。|
字符设备与块设备的主要区别是：在对字符设备发出读 /写请求时，实际的硬件
I/O 一般紧接着发生。块设备则不然，它利用一块系统内存作为缓冲区，若用户 进程
对设备的请求能满足用户的要求， 就返回请求的数据；否则，就调用请求函数来
进行实际的I/O操作。块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多 的
CPU时间用来等待。网络设备可以通过 BSD套接口访问数据。
每个设备文件都有其文件属性(c/b),表示是字符设备还是块设备。另外每个文件 都
有2个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序；第二个是从设备号，标识使 用同一个设备驱动程序的、不同的硬件设备。设备文件的主设备号必须与设备驱 动程
序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问驱动程序。
系统调用时操作系统内核与应用程序之间的接口， 设备驱动程序是操作系统内核
与机器硬件之间的接口。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下功能：
•对设备初始化和释放
•把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据
•读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据
•佥测和处理设备出现的错误
MTD(Memory
Tech no logy
Device )设备是闪存芯片、小型闪存卡、记忆棒之类的设备，它们在嵌入式设备 中的使用正在不断增加。MTD驱动程序是在Linux下专门为嵌入式环境 开发的新的一类驱动程序。相对于常规块设备驱动程序，使用 MTD驱动程序的
优点在于他们能更好的支持、管理给予闪存设备，有基于扇区的擦除和读 /写操
作的
更好的接口。
驱动程序结构
Linux的设备驱动程序可以分为3个主要组成部分：
1. 自动配置和初始化子程序，负责监测所要驱动的硬件设备是否存在和能否正 常工作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的设备驱动程序需要的软件状 态进行初始化。这部分驱动程序仅在初始化时被调用一次。
嵌入式Linux操作系统的驱动程序开发要点
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在操作系统下有3类主要的设备文件类型：块设备、字符设备和网络设备。这种分类办法可以将控制输入/输出设备的驱动程序与其他操作系统软件分别开来。
字符设备与块设备的主要区分是：在对字符设备发出读/写哀求时，实际的硬件I/O普通紧接着发生。块设备则不然，它利用一块系统内存作为缓冲区，若用户进程对设备的哀求能满足用户的要求，就返回哀求的数据；否则，就调用哀求函数来举行实际的I/O操作。块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时光用来等待。网络设备可以通过BSD套接口拜访数据。
每个设备文件都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备。另外每个文件都有2个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序；其次个是从设备号，标识用法同一个设备驱动程序的、不同的硬件设备。设备文件的主设备号必需与设备驱动程序在记下时申请的主设备号全都，否则用户进程将无法拜访驱动程序。
系统调用时操作系统内核与应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核与机器硬件之间的接口。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下功能：
对设备初始化和释放
把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据
读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序哀求的数据
检测和处理设备浮现的错误
MTD(Memory Technology Device)设备是闪存芯片、小型闪存卡、记忆棒之类的设备，它们在设备中的用法正在不断增强。MTD驱动程序是在Linux下特地为嵌入式环境开发的新的一类驱动程序。相对于常规块设备驱动程序，用法MTD驱动程序的优点在于他们能更好的支持、管理赋予闪存设备，有基于扇区的擦除和读/写操作的更好的接口。
一 驱动程序结构