一、驅(qū)動(dòng)程序三種基本類型

字符設(shè)備(Char Device)

塊設(shè)備(Block Device)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(Net Device)

二、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序功能

對設(shè)備初始化和釋放

把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)

讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請求的數(shù)據(jù)

檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤

訪問特定硬件：

訪問特定硬件就是訪問物理地址(如處理器內(nèi)設(shè)備的寄存器、外設(shè)的地址映射)。然而由于MMU的內(nèi)存映射以及對操作系統(tǒng)的保護(hù)，運(yùn)行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序一般不能直接訪問硬件地址。因此需要驅(qū)動(dòng)程序作為應(yīng)用程序和訪問硬件之間的媒介。

三、驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi)核模塊機(jī)制（開發(fā)模式）

靜態(tài)編譯、動(dòng)態(tài)加載

Linux提供了一種內(nèi)核模塊機(jī)制。一個(gè)模塊被編譯成單獨(dú)的內(nèi)核模塊后，一開始可以不編譯到整個(gè)內(nèi)核中，當(dāng)內(nèi)核需要加入該模塊的時(shí)候，不需要重新編譯整個(gè)內(nèi)核，只需要將該內(nèi)核模塊插入（加載）到正在運(yùn)行的內(nèi)核中。同樣，也可以從正在運(yùn)行的內(nèi)核中卸載。

Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)可以使用兩種方式被編譯和加載：

直接編譯到Linux內(nèi)核，隨Linux啟動(dòng)時(shí)加載，隨時(shí)可以使用該驅(qū)動(dòng)程序；

編譯成一個(gè)可加載和刪除的模塊，用insmod加載，rmmod刪除。

四、驅(qū)動(dòng)程序框架

三個(gè)主要部分

1、設(shè)備初始化/釋放：

負(fù)責(zé)對設(shè)備進(jìn)行初始化和釋放

初始化檢測所要驅(qū)動(dòng)的硬件設(shè)備是否存在、能否正常工作。如果設(shè)備正常，則對設(shè)備及相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序

需要的軟件狀態(tài)進(jìn)行配置/初始化。

2、上半部分：服務(wù)于文件系統(tǒng)I/O

負(fù)責(zé)：通過文件系統(tǒng)從應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)通過文件系統(tǒng)回送給應(yīng)用程序(文件系統(tǒng)層<->設(shè)備驅(qū)動(dòng)層)

這部分由文件系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行，和調(diào)用進(jìn)程屬于同一個(gè)進(jìn)程，具有調(diào)用進(jìn)程的運(yùn)行環(huán)境，只是由用戶態(tài)變成了內(nèi)核態(tài)。

3、下半部分：服務(wù)于硬件設(shè)備的I/O

負(fù)責(zé)：把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件，從硬件讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)核(設(shè)備驅(qū)動(dòng)曾<->硬件層)

這部分可以通過中斷方式實(shí)現(xiàn)，對于多數(shù)設(shè)備可以提高CPU處理效率。

這部分也可以不通過中斷方式實(shí)現(xiàn)，只要能完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和硬件之間的數(shù)據(jù)通信即可。

1、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序框架

2、塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序框架

3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序框架

審核編輯：彭菁