Linux设备驱动概述
linux 驱动的 ioctl 详细说明
linux 驱动的 ioctl 详细说明【实用版】目录1.驱动概述2.ioctl 的作用3.ioctl 的参数4.ioctl 的返回值5.ioctl 的错误码6.设备相关的 ioctl 调用7.总结正文1.驱动概述在 Linux 系统中，驱动程序是一种特殊的程序，它们用于控制和管理硬件设备。
驱动程序通过系统调用接口与操作系统内核进行交互，以实现对硬件设备的控制和管理。
在 Linux 中，声卡驱动程序是一个重要的驱动程序类型，它用于控制和管理声卡设备。
2.ioctl 的作用ioctl（input/output control）是 Linux 系统中的一个重要系统调用，它用于实现对设备驱动程序的控制和管理。
ioctl 函数通过传递特定的参数，可以实现对设备进行配置、控制和查询等操作。
对于声卡驱动程序来说，ioctl 函数可以用于实现对声卡设备的各种控制和管理操作。
3.ioctl 的参数ioctl 函数的参数主要包括两个部分：一个是设备文件描述符，它是通过 open、create 等系统调用创建的；另一个是参数缓冲区，它用于存储 ioctl 函数所需的参数。
此外，ioctl 函数还可能需要一些其他参数，具体取决于所使用的设备类型和操作。
4.ioctl 的返回值ioctl 函数的返回值表示函数执行的结果。
如果函数执行成功，则返回 0；如果发生错误，则返回 -1，并设置相应的错误码。
错误码可以通过 errno 系统变量获取。
5.ioctl 的错误码ioctl 函数返回的错误码可以用来判断函数执行是否成功。
常见的错误码包括：- EINVAL：无效的参数。
- EIO：设备 I/O 错误。
- EAGAIN：设备繁忙，需要重试。
- ENODEV：指定的设备不存在。
- ENOENT：指定的设备文件描述符无效。
6.设备相关的 ioctl 调用不同的设备类型可能需要使用不同的 ioctl 函数进行控制和管理。
对于声卡设备，常见的 ioctl 调用包括：- audio_ioctl：用于实现对声卡设备的音频输入输出控制。
linux的bus、device、driver介绍
linux的bus、device、driver介绍 linux 通过device和driver分别管理系统中的设备和驱动，⽤bus将设备和驱动关联起来，bus可以看成是设备和驱动的媒介，可以匹配设备和驱动。
这样设备和驱动可以独⽴加载，互不影响。
sysfs是⼀个基于内存的⽂件系统，它的作⽤是将内核信息以⽂件的⽅式提供给⽤户程序使⽤。
我们都知道设备和对应的驱动都是由内核管理的，这些对于⽤户空间是不可见的。
现在通过sysfs，可以在⽤户空间直观的了解设备驱动的层次结构。
⼀、bus注册过程bus_type结构体代表⼀条总线，如下所⽰：struct bus_type {const char *name; //名称const char *dev_name;struct device *dev_root;struct device_attribute *dev_attrs; /* use dev_groups instead */const struct attribute_group **bus_groups;const struct attribute_group **dev_groups;const struct attribute_group **drv_groups;int (*match)(struct device *dev, struct device_driver *drv); //device和driver的匹配函数int (*uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);int (*probe)(struct device *dev);int (*remove)(struct device *dev);void (*shutdown)(struct device *dev);int (*online)(struct device *dev);int (*offline)(struct device *dev);int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);int (*resume)(struct device *dev);const struct dev_pm_ops *pm;const struct iommu_ops *iommu_ops;struct subsys_private *p; struct lock_class_key lock_key;};struct subsys_private {struct kset subsys; //对应/sys/bus⽬录struct kset *devices_kset; //对应/sys/bus/devices⽬录struct list_head interfaces;struct mutex mutex;struct kset *drivers_kset; //对应/sys/bus/drivers⽬录struct klist klist_devices; //该bus下的所有devicestruct klist klist_drivers; //该bus下的所有driverstruct blocking_notifier_head bus_notifier;unsigned int drivers_autoprobe:1;struct bus_type *bus;struct kset glue_dirs;struct class *class;};向系统添加⼀条bus_type总线时，改总线会⾃动添加到/sys/bus⽬录下，bus⽬录是系统⾃动创建的，这个bus⽬录为static struct kset *bus_kset，定义在kernel/drivers/base/bus.c中。
Linux下的硬件驱动——USB设备
Linux下的硬件驱动——USB设备什么是USB设备？USB即Universal Serial Bus，翻译过来就是通用串行总线。
它是一种规范化的、快速的、热插拔的串行输入/输出接口。
USB接口常被用于连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、音频设备、存储设备等外围设备。
Linux下的USB驱动在Linux系统中，每个USB设备都需要一个相应的驱动程序来驱动。
从Linux 2.4开始，内核提供了完整的USB设备支持。
对于每个USB设备，内核都会自动加载对应的驱动程序。
Linux下的USB设备驱动程序主要分为以下几个部分：USB核心驱动程序USB核心驱动程序是操作系统内核中处理USB设备的核心模块，负责与各种类型的USB设备进行通信，包括主机控制器、USB总线、USB设备等。
它与驱动程序和应用程序之间起到了桥梁的作用，为驱动程序提供了USB设备的基础支持。
USB设备驱动程序USB设备驱动程序是与特定USB设备相对应的驱动程序，为USB设备提供具体的读写功能和其他控制功能。
USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口是指USB层和应用程序层之间的接口，负责传递各种USB操作的命令和数据。
如何编译一个USB设备驱动编译一个USB设备驱动程序需要按照以下步骤进行：步骤一：安装必要的软件包首先需要安装编译和调试USB设备驱动所需的软件包，包括编译工具链、内核源代码、内核头文件等。
sudo apt-get install build-essential linux-source linux-headers-`una me -r`步骤二：编写代码现在可以编写USB设备驱动程序的代码，此处不做详细介绍。
步骤三：编译代码在终端窗口中进入USB设备驱动程序所在的目录下，输入以下命令进行编译：make此命令将会编译USB设备驱动程序，并生成一个将驱动程序与内核进行连接的模块文件。
linux字符设备驱动
字符设备驱动1.主设备号和从设备号Linux使用设备号来标识字符设备。
设备号分为主设备号和从设备号。
·主设备号标识设备对应的驱动程序。
每个在内核中活动的字符设备驱动程序都有唯一的主设备号。
·从设备号只由设备驱动程序使用。
字符设备驱动程序使用从设备号区分管理的不同物理设备。
向系统增加一个驱动程序意味着要赋予它一个主设备号。
2.具体到LINUX系统里，设备驱动程序所提供的这组入口点由一个结构来向系统进行说明，此结构定义为：#include <linux/fs.h>struct file_operations {int (*lseek)(struct inode *inode,struct file *filp,off_t off,int pos);int (*read)(struct inode *inode,struct file *filp,char *buf, int count);int (*write)(struct inode *inode,struct file *filp,char *buf,int count);int (*readdir)(struct inode *inode,struct file *filp,struct dirent *dirent,int count);int (*select)(struct inode *inode,struct file *filp,int 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);void (*release) (struct inode *inode, struct file *filp);int (*fsync) (struct inode *inode, struct file *filp);};3.驱动程序的初始化函数：Int Init_module (){Return register_chrdev(,,,)}驱动清除函数：V oid cleanup_module(){Unregister_chrdev(,);}用户输入命令insmod模块文件名称加载内核模块时，系统会检测此模块能否被加载，如果能被加载，内核件调用模块的初始化函数。
linux驱动开发知识点总结
linux驱动开发知识点总结Linux驱动开发是指在Linux操作系统下开发和编写设备驱动程序的过程。
Linux作为一种开源操作系统，具有广泛的应用领域，因此对于驱动开发的需求也非常重要。
本文将从驱动程序的概念、驱动开发的基本步骤、常用的驱动类型以及驱动开发的注意事项等方面进行总结。
一、驱动程序的概念驱动程序是指控制计算机硬件和软件之间通信和交互的程序。
在Linux系统中，驱动程序负责与硬件设备进行交互，实现对硬件的控制和管理。
二、驱动开发的基本步骤1. 确定驱动的类型：驱动程序可以分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动等。
根据具体的硬件设备类型和需求，选择合适的驱动类型。
2. 编写设备注册函数：设备注册函数用于向系统注册设备，使系统能够识别和管理该设备。
3. 实现设备的打开、关闭和读写操作：根据设备的具体功能和使用方式，编写设备的打开、关闭和读写操作函数。
4. 实现设备的中断处理：如果设备需要进行中断处理，可以编写中断处理函数来处理设备的中断请求。
5. 编写设备的控制函数：根据设备的需求，编写相应的控制函数来实现对设备的控制和配置。
6. 编译和安装驱动程序：将编写好的驱动程序进行编译，并将生成的驱动模块安装到系统中。
三、常用的驱动类型1. 字符设备驱动：用于控制字符设备，如串口、打印机等。
字符设备驱动以字符流的方式进行数据传输。
2. 块设备驱动：用于控制块设备，如硬盘、U盘等。
块设备驱动以块为单位进行数据传输。
3. 网络设备驱动：用于控制网络设备，如网卡。
网络设备驱动实现了数据包的收发和网络协议的处理。
4. 触摸屏驱动：用于控制触摸屏设备，实现触摸操作的识别和处理。
5. 显示驱动：用于控制显示设备，实现图像的显示和刷新。
四、驱动开发的注意事项1. 熟悉硬件设备的规格和寄存器的使用方法，了解硬件设备的工作原理。
2. 确保驱动程序的稳定性和可靠性，避免出现系统崩溃或死机等问题。
3. 对于需要频繁访问的设备，要考虑性能问题，尽量减少对硬件的访问次数。
linux驱动21页PPT
设备文件和设备驱动
设备文件和设备驱动
设备文件是文件系统上的一个 节点，是一种特殊的文件，叫 做设备文件。每个设备文件在 用户空间代表了一个设备。
设备文件一般存在/dev目录下， 用mknod命令创建。
/proc/ioports：查看设备的IO端口。 /proc/interrupts：查看正在使用的中断号。
构造和运行模块
Kernel Module的特点
模块只是预先注册自己以便服务于将来的某个请求，然后就立即 结束。
模块可以是实现驱动程序，文件系统，或者其他功能。 加载模块后，模块运行在内核空间，和内核链接为一体。
#include <linux/module.h>
int init_module(void) {
printk("<1>Hello, world\n"); return 0; } void cleanup_module(void) { printk("<1>Goodbye world\n"); }
简单的内核模块例子(2)
SUMMER TEMPLATE
linux驱动
Linux Kernel 系统架构图
设备驱动程序简介
驱动程序的特点
是应用和硬件设备之间的一个软件层 。
这个软件层一般在内核中实现
设备驱动程序的作用在于提供机制，而不是提供策略， 编写访问硬件的内核代码时不要给用户强加任何策略
○ 机制：驱动程序能实现什么功能。
1version>/modules.dep文件，其中<kernel version>
设备驱动概述
设备驱动概述设备驱动简介及驱动模块操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备的，它为用户屏蔽了各种各样的设备，驱动硬件是操作系统最基本的功能，并且提供统一的操作方式。
设备驱动程序是内核的一部分，硬件驱动程序是操作系统最基本的组成部分，在Linux内核源程序中也占有60%以上。
因此，熟悉驱动的编写是很重要的。
Linux内核中采用可加载的模块化设计（LKMs，Loadable Kernel Modules），一般情况下编译的Linux内核是支持可插入式模块的，也就是将最基本的核心代码编译在内核中，其他的代码可以选择在内核中，或者编译为内核的模块文件。
常见的驱动程序也是作为内核模块动态加载的，比如声卡驱动和网卡驱动等，而Linux 最基础的驱动，如CPU、PCI总线、TCP/IP协议、APM（高级电源管理）、VFS等驱动程序则直接编译在内核文件中。
有时也把内核模块叫做驱动程序，只不过驱动的内容不一定是硬件罢了，比如ext3文件系统的驱动。
因此，加载驱动时就是加载内核模块。
这里，首先列举一些模块相关命令。
∙lsmod列出当前系统中加载的模块，其中左边第一列是模块名，第二列是该模块大小，第三列则是该模块使用的数量。
如下所示：[root@www root]# lsmodModule Size Used byautofs 12068 0 (autoclean) (unused)eepro100 18128 1iptable_nat 19252 0 (autoclean) (unused)ip_conntrack 18540 1 (autoclean) [iptable_nat]iptable_mangle 2272 0 (autoclean) (unused)iptable_filter 2272 0 (autoclean) (unused)ip_tables 11936 5 [iptable_nat iptable_mangle iptable_filter] usb-ohci 19328 0 (unused)usbcore 54528 1 [usb-ohci]ext3 67728 2jbd 44480 2 [ext3]aic7xxx 114704 3sd_mod 11584 3scsi_mod 98512 2 [aic7xxx sd_mod]∙rmmod是用于将当前模块卸载。
linux下devicedriver
发信人: olly (剑胆琴心), 信区: Linux标题: LINUX下的设备驱动程序三、UNIX系统下的设备驱动程序3.1、UNIX下设备驱动程序的基本结构在UNIX系统里，对用户程序而言，设备驱动程序隐藏了设备的具体细节，对各种不同设备提供了一致的接口，一般来说是把设备映射为一个特殊的设备文件，用户程序可以象对其它文件一样对此设备文件进行操作。
UNIX对硬件设备支持两个标准接口：块特别设备文件和字符特别设备文件，通过块（字符）特别设备文件存取的设备称为块（字符）设备或具有块（字符）设备接口。
块设备接口仅支持面向块的I/O操作，所有I/O操作都通过在内核地址空间中的I/O缓冲区进行，它可以支持几乎任意长度和任意位置上的I/O请求，即提供随机存取的功能。
字符设备接口支持面向字符的I/O操作，它不经过系统的快速缓存，所以它们负责管理自己的缓冲区结构。
字符设备接口只支持顺序存取的功能，一般不能进行任意长度的I/O请求，而是限制I/O请求的长度必须是设备要求的基本块长的倍数。
显然，本程序所驱动的串行卡只能提供顺序存取的功能，属于是字符设备，因此后面的讨论在两种设备有所区别时都只涉及字符型设备接口。
设备由一个主设备号和一个次设备号标识。
主设备号唯一标识了设备类型，即设备驱动程序类型，它是块设备表或字符设备表中设备表项的索引。
次设备号仅由设备驱动程序解释，一般用于识别在若干可能的硬件设备中，I/O请求所涉及到的那个设备。
设备驱动程序可以分为三个主要组成部分：(1) 自动配置和初始化子程序，负责检测所要驱动的硬件设备是否存在和是否能正常工作。
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的时候被调用一次。
(2) 服务于I/O请求的子程序，又称为驱动程序的上半部分。
调用这部分是由于系统调用的结果。
这部分程序在执行的时候，系统仍认为是和进行调用的进程属于同一个进程，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，因此可以在其中调用sleep()等与进程运行环境有关的函数。
Linux底层驱动开发技能大揭秘让你轻松闯关
Linux底层驱动开发技能大揭秘让你轻松闯关Linux操作系统的强大功能和广泛应用离不开底层驱动的支持。
底层驱动是连接硬件和操作系统的重要桥梁，它负责管理和控制硬件设备，使之能够与操作系统进行通信。
本文将揭示Linux底层驱动开发的技能和要点，帮助您轻松闯关。
一、Linux底层驱动开发概述Linux底层驱动开发是指在Linux操作系统中编写和调试驱动程序的过程。
驱动程序负责将硬件的特性和功能映射到操作系统的接口上，使得操作系统可以与硬件设备进行交互。
Linux底层驱动开发可以分为字符设备驱动和块设备驱动两大类。
字符设备驱动用于处理字符数据的输入和输出，例如键盘、鼠标等外围设备；而块设备驱动则用于管理基于块的存储设备，如硬盘、固态硬盘等。
二、Linux底层驱动开发的关键技能1.熟悉Linux内核和驱动模型Linux内核是操作系统的核心部分，驱动程序运行在内核空间中。
因此，熟悉Linux内核的架构和设计原理至关重要。
学习内核源码和驱动框架，了解各个子系统的工作原理和交互方式，对于驱动开发至关重要。
2.了解设备的硬件接口标准设备的硬件接口标准是用于与操作系统进行通信的重要标准。
如了解设备的寄存器结构、通信协议和数据传输方式等，能够更好地理解和操作设备。
3.掌握Linux驱动程序的编程技巧Linux驱动程序是以C语言为基础进行编写的，所以熟练掌握C语言的基本语法和常用函数对于驱动程序开发很重要。
此外，了解Linux内核提供的API函数、数据结构和编程风格，能够更好地编写高效、稳定的驱动程序。
4.调试和排错能力驱动程序开发过程中经常会遇到各种问题，如设备无法正常工作、性能瓶颈等。
因此，具备良好的调试和排错能力是驱动开发人员的必备技能。
掌握常用的调试工具和技巧，能够更快地解决问题。
三、Linux底层驱动开发的步骤和流程1.了解设备的工作原理和特性在开始开发驱动程序之前，需要对设备的工作原理和特性有所了解。
查阅设备的技术文档和规格说明书，了解设备的硬件接口、数据传输方式和寄存器等相关信息。
2-Linux驱动和内核模块编程
设备驱动的Hello World模块 设备驱动的 模块
模块卸载函数
static void __exit cleanup_function(void) { /* 释放资源 */ } module_exit(cleanup_function);
在模块被移除前注销接口并 释放所有所占用的系统资源
标识这个代码是只用于模块卸载( 标识这个代码是只用于模块卸载 通过使编译器把它放在 特殊的 ELF 段) 原型： 原型：#define __exit __attribute__ ((__section__(“.exit.text”)))
查看已加载模块
lsmod cat /proc/modules.
卸载驱动模块 卸载模块
从内核中卸载模块可以用rmmod工具.
注意，如果内核认为该模块任然在使用状态， 注意，如果内核认为该模块任然在使用状态，或 者内核被禁止移除该模块，则无法移除该模块。 者内核被禁止移除该模块，则无法移除该模块。
内核打印函数
隐藏硬件细节，提高应用软件的可移植性 提供安全性 开发模式 内核态驱动 用户态驱动
提供机制，而不是提供策略
机制：驱动程序能实现什么功能 策略：用户如何使用这些功能
设备的分类和特点Biblioteka 设备分类字符设备(char device) 字符设备 块设备(block device) 块设备 网络设备(network device) 网络设备
MODULE_LICENSE()---模块许可证声明 模块许可证声明
模块许可证（LICENSE）声明描述内核模块的许可权限 如果不声明LICENSE,模块被加载时，将收到内核被污染（kernel tainted）的警告
动手写一个内核模块
linux驱动基础知识
1.驱动程序:使硬件工作的软件驱动程序为操作硬件提供良好内部接口驱动程序为应用程序提供了访问设备的机制2.字符设备字符设备是一种按字节来访问的设备，字符驱动则负责驱动字符设备，这样的驱动通常实现open, close, read和write 系统调用。
顺序访问3.块设备只能一次传送一个或多个长度是512字节( 或一个更大的2 次幂的数)的整块数据。
块和字符设备的区别仅仅是驱动的与内核的接口不同。
随机访问4.块(block)设备和字符(character)设备的区别块设备有缓冲，因此能选择响应请求的顺序以提高性能，读的时候是一块一块的读。
块设备能随机访问。
存储设备一般是块设备。
字符设备没有缓冲，按顺序读取。
比如键盘，鼠标都是字符设备。
大多数设备都是字符设备，因为大多数设备都不需要块设备类型的缓冲。
5.网络接口任何网络事务都通过一个接口来进行, 一个接口通常是一个硬件设备(eth0), 但是它也可以是一个纯粹的软件设备, 比如回环接口（lo）。
一个网络接口负责发送和接收数据报文。
6.Linux内核功能的划分1)进程管理内核负责创建和销毁进程, 并处理它们与外部世界的联系(输入和输出). 不同进程间通讯(通过信号, 管道, 或者进程间通讯)对整个系统功能来说是基本的, 也由内核处理. 另外, 调度器, 控制进程如何共享CPU, 是进程管理的一部分. 更通常地, 内核的进程管理活动实现了多个进程在一个单个或者几个CPU 之上的抽象.2)内存管理计算机的内存是主要的资源, 处理它所用的策略对系统性能是至关重要的. 内核为所有进程的每一个都在有限的可用资源上建立了一个虚拟地址空间. 内核的不同部分与内存管理子系统通过一套函数调用交互, 从简单的malloc/free 对到更多更复杂的功能. 3)文件系统Unix 在很大程度上基于文件系统的概念; 几乎Unix 中的任何东西都可看作一个文件. 内核在非结构化的硬件之上建立了一个结构化的文件系统, 结果是文件的抽象非常多地在整个系统中应用. 另外, Linux 支持多个文件系统类型, 就是说, 物理介质上不同的数据组织方式. 例如, 磁盘可被格式化成标准Linux 的ext3 文件系统, 普遍使用的FAT 文件系统, 或者其他几个文件系统.4)设备控制几乎每个系统操作最终都映射到一个物理设备上. 除了处理器, 内存和非常少的别的实体之外, 全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行. 这些代码称为设备驱动. 内核中必须嵌入系统中出现的每个外设的驱动, 从硬盘驱动到键盘和磁带驱动器5)网络网络必须由操作系统来管理, 因为大部分网络操作不是特定于某一个进程: 进入系统的报文是异步事件. 报文在某一个进程接手之前必须被收集, 识别, 分发. 系统负责在程序和网络接口之间递送数据报文, 它必须根据程序的网络活动来控制程序的执行. 另外, 所有的路由和地址解析问题都在内核中实现7.驱动程序的两大任务作为系统调用的一部分而执行，运行在进程上下文。
linux系统设备管理具体内容
linux系统设备管理具体内容Linux系统设备管理是指在Linux操作系统中对各种硬件设备进行管理和配置的过程。
Linux作为一种开源的操作系统，具有广泛的适应性和灵活性，可以运行在各种不同的硬件平台上。
设备管理是保证Linux系统正常运行和提供优质用户体验的重要一环，本文将从以下几个方面介绍Linux系统设备管理的具体内容。
一、设备驱动管理设备驱动是连接硬件设备和操作系统之间的桥梁，它负责将硬件设备的功能和特性转化为操作系统可以理解和控制的接口。
在Linux 系统中，设备驱动通常以内核模块的形式存在，可以动态加载和卸载。
设备驱动管理包括驱动的配置、安装、加载和卸载等操作，以及检测和解决驱动相关的问题。
二、设备文件管理在Linux系统中，每个设备都对应一个特定的设备文件，该文件在文件系统中的位置和命名规则由系统约定。
设备文件是用户和应用程序与设备进行交互的接口，通过读写设备文件可以对设备进行控制和访问。
设备文件管理包括设备文件的创建、删除、修改和权限设置等操作，以及设备文件的映射和链接。
三、设备节点管理设备节点是Linux系统中设备驱动和设备文件之间的中间层，它是设备驱动和设备文件的桥梁。
设备节点通过设备号来标识设备，每个设备节点都对应一个唯一的设备号。
设备节点管理包括设备节点的创建、删除和配置等操作，以及设备节点和设备文件之间的映射关系的管理。
四、设备配置管理设备配置是指对设备进行参数设置和功能配置的过程。
在Linux系统中，可以通过配置文件、命令行工具和图形界面工具等方式进行设备配置。
设备配置管理包括设备参数的读取、修改和保存等操作，以及设备功能的开启、关闭和调整等操作。
五、设备诊断和故障排除设备诊断和故障排除是在设备出现故障或异常情况时对设备进行检测和修复的过程。
在Linux系统中，可以通过日志文件、命令行工具和专业诊断工具等方式进行设备诊断和故障排除。
设备诊断和故障排除包括设备状态的监测、错误日志的分析和故障原因的查找等操作，以及设备驱动和设备文件的重新配置和修复等操作。
嵌入式Linux网络编程和嵌入式Linux设备驱动开发
结构字段常见值:sa_family:
（2）数据存储优先顺序
两种字节顺序：高位字节优先和低位字节优先,四个函数:htons,
ntohs,htonl,ntohl，分别实现网络字节序和主机字节序的转化， h—host, n—network, s—short, l--long
（3）地址格式转化
（4）名字地址转化
实现主机名和IP地址的转化,gethostbyname,gethostbyaddr,
getaddrinfo.实现IPv4和IPv6的地址好主机名之间的转化， gethostbyname是将主机名转化为IP地址,gethostbyaddr把IP地 址转化为主机名，getaddrinfo可自动识别IPv4和IPv6的地址。
3、设备驱动程序的主要组成 (1)设备注册:register_chrdev,调用该函数后向系统申请主设
备号，调用成功，设备名会出现在/proc/devices文件里。 关闭设备时，要解除设备注册unregister_chrdev (2)打开设备open主要完成： 递增计数器(用于设备计数，设备可能会被打开多次，可能由不 同进程打开，若想关闭此设备，就要保证其他进程或设备没有 使用该设备，用计数器实现此功能管理，有三个宏来实现操作)、 检查特殊设备的特殊情况、初始化设备、识别次设备号。 (3)释放设备release，与关闭设备不同，主要完成： 递减计数器和最后一次释放设备操作时关闭设备 (4)读写设备read write，即把内核空间的数据复制到用户空间， 或相反的操作。注意：用户空间的内存是可以被换出的，可能 出项页面失效，不能用memcpy函数，要用copy_to_user (5)获取内存：在设备驱动程序中动态开辟内存有两类：基于内 存地址（kmalloc返回物理地址），基于页面（3个函数） (6)打印信息：内核空间printk，不能用printf 4、proc文件系统:是内核和内核模块向进程发送信息的机制，让 用户可以与内核内部数据结构进行交互，获取进程的有用信息 p363 LCD驱动编写实例。
linux网络设备驱动
网络设备驱动
struct net_device 全局信息 结构 net_device 的第一部分是由下面成员组成: char name[IFNAMSIZ]; 设备名子. 如果名子由驱动设置, 包含一个 %d 格式串, register_netdev 用一个数替换它来形成一个唯一的名子; 分配的编 号从 0 开始. unsigned long state; 设备状态. 这个成员包括几个标志. 驱动正常情况下不直接操作这些 标志; 相反, 提供了一套实用函数. struct net_device *next; 全局列表中指向下一个设备的指针. 这个成员驱动不能动. int (*init)(struct net_device *dev); 一个初始化函数. 如果设置了这个指针, 这个函数被 register_netdev 调用来完成对 net_device 结构的初始化. 大部分现代的网络驱动不 再使用这个函数; 相反, 初始化在注册接口前进行.
网络设备驱动
struct net_device接口信息
unsigned char addr_len; unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; 硬件 (MAC) 地址长度和设备硬件地址. 以太网地址长度是 6 个字节( 我们指的是接口板的硬件 ID ), 广播地址由 6 个 0xff 字节组成; ether_setup 安排成正确的值. 设备地址, 另外, 必 须以特定于设备的方式从接口板读出, 驱动应当将它拷贝到 dev_addr. 硬件地址用来产生正确的以太网头
void *priv;
Байду номын сангаас
linux usb设备驱动和通信原理
linux usb设备驱动和通信原理Linux USB设备驱动和通信原理一、引言USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种用于连接计算机和外部设备的常见接口标准。
在Linux系统中，USB设备驱动是实现计算机与USB设备通信的关键。
本文将介绍Linux USB设备驱动的工作原理、通信过程以及相关概念。
二、USB设备驱动的工作原理1. 设备注册在Linux系统中，USB设备驱动是通过注册机制实现的。
当插入一个USB设备时，系统会自动扫描设备并加载相应的驱动程序。
驱动程序需要向系统注册设备的Vendor ID（厂商识别码）和Product ID（产品识别码），以便系统能够正确识别设备并加载相应的驱动。
2. 设备与驱动的匹配系统通过设备的Vendor ID和Product ID来匹配已注册的驱动程序。
一旦匹配成功，系统就会加载相应的驱动程序，并为设备分配一个唯一的设备文件，例如/dev/usb/0。
3. 驱动初始化驱动程序在加载后会进行初始化操作。
这包括分配内存、注册设备、设置设备的操作接口等。
初始化完成后，驱动程序就可以与设备进行通信。
4. 设备操作驱动程序通过操作设备文件来与USB设备进行通信。
设备文件提供了一组接口函数，可以用于读取设备数据、写入设备数据、控制设备等。
三、USB设备通信原理1. 控制传输控制传输是USB设备通信的基础。
它由主机发起，用于设备的配置和控制。
控制传输分为控制请求和控制数据阶段。
控制请求阶段用于发送控制命令和参数，而控制数据阶段用于传输数据。
2. 中断传输中断传输主要用于传输实时或周期性的数据。
设备会定期向主机发送中断包，主机接收后可以做出相应的处理。
中断传输适用于一些对实时性要求较高的设备，如鼠标、键盘等。
3. 批量传输批量传输用于传输大量的数据，但对实时性要求不高。
批量传输可以分为批量读和批量写两种方式。
批量传输适用于一些需要大量数据传输的设备，如打印机、存储设备等。
原子嵌入式linux驱动开发详解
原子嵌入式linux驱动开发详解原子嵌入式Linux驱动开发详解：Linux操作系统一直都是工业控制、物联网、安防等领域中嵌入式设备的首选操作系统。
Linux系统的优良特性使其成为用户和开发者的首选，而Linux内核驱动则是面向嵌入式应用领域核心技术之一。
它是嵌入式设备在硬件及软件之间接口的重要组成部分。
本文将详细介绍使用原子嵌入式Linux驱动进行嵌入式设备驱动的开发，并且介绍使用原子嵌入式Linux驱动实现并行的多线程驱动。
一、嵌入式设备驱动的基本原理：所谓嵌入式设备驱动，就是处理器与外部设备之间进行数据传递的程序，将设备中的信息读取到处理器中，或将处理器中的信息发送至设备中。
嵌入式设备驱动的核心逻辑是控制输入输出模块，以完成外部信息的读取和发送任务。
在Linux系统下，设备驱动一般以内核模块存在，片上驱动是一个相对独立的模块，不妨做一番详细的介绍。
二、原子嵌入式Linux驱动的使用：原子嵌入式Linux驱动根据功能的不同划分成了两类，即原子操作和读写自旋锁。
这两类驱动的使用方法不同，且有自己的特殊应用场景。
1、原子操作：在多线程的情况下，通过锁来保证同一时间只能有一个线程操作共享资源是一种常见的方法。
原子操作则是一种替代锁的方式，在多线程操作共享资源的情况下采用原子操作方式相对于锁来说会更加高效。
原子操作是一种特殊的指令操作，执行完原子操作之后，CPU不允许其他线程读写该地址的值，因此可以避免竞争。
下面是一个使用原子操作的例子：radio_chan = atomic_read(&radio->chan);digital_chan =atomic_read(&radio->digital_chan);radio_write_register(radio, 0x0011, 2,&radio_chan);radio_write_register(radio, 0x5111, 2,&digital_chan);在上述代码中，使用了atomic_read来获得变量radio_chan和digital_chan的值，这两个变量是共享资源，这里使用原子操作来避免竞争和冲突。
Linux设备驱动开发详解第二版 宋宝华
1.4.2linux设备驱动与整个软硬件系统的关系
1.4.3linux设备驱动的重点、难点
1.5linux设备驱动开发环境构建
1.5.1pc上的linux环境
1.5.2ldd6410开发板
1.5.3工具链安装
1.5.4主机端nfs和trip服务安装
1.5.5源代码阅读和编辑
2.8.1 万用表
2.8.2示波器
2.8.3逻辑分析仪
2.9总结
第3章unttx内核及内核编程
3.1linux内核的发展与演变
3.2linux 2.6内核的特点
3.3linux内核的组成
3.3.1linux内核源代码目录结构
3.3.2linux内核的组成部分
3.3.3linux内核空间与用户空间
3.4linux内核的编译及加载
3.4.1linux内核的编译
3.4.2kconfi9和makefile
3.4.3linux内核的引导
3.5linux下的c编程特点
3.5.1linux编码风格
3.5.2gnuc与ansic
3.5.3do｛｝while(o)
第2篇linux设备驱动核心理论
Linux设备驱动开发详解第二版（1-5章）
/data/612086
Linux设备驱动开发详解第二版ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6-13章）
/data/612088
Linux设备驱动开发详解第二版（14-18章）
/data/612089
2.3.3 usb
2.3.4以太网接口
2.3.5 isa
2.3.6pci和cpci
linux驱动面试题及答案
linux驱动面试题及答案一、概述在Linux开发领域，驱动程序是至关重要的组成部分。
为了帮助读者更好地准备Linux驱动开发面试，本文将介绍一些常见的Linux驱动面试题及其答案。
二、Linux驱动基础知识1. 什么是Linux驱动？答：Linux驱动是一段软件程序，用于与特定硬件设备进行通信，实现对硬件设备的控制和数据传输。
2. Linux驱动由哪些组成部分构成？答：Linux驱动由多个组成部分构成，包括设备和驱动模块。
设备代表硬件设备，而驱动模块负责驱动设备并与内核进行交互。
3. 内核态和用户态之间的区别是什么？答：内核态是操作系统的核心部分，具有最高的权限。
用户态是应用程序运行的环境，权限较低。
在内核态中，驱动可以直接访问硬件设备。
4. 请解释Linux设备树（Device Tree）是什么？答：Linux设备树是一种描述硬件设备及其连接方式的数据结构，用于在启动时为设备提供必要的参数和配置信息。
5. 使用哪个命令来加载和卸载Linux驱动？答：insmod命令用于加载驱动模块，rmmod命令用于卸载驱动模块。
三、Linux驱动开发相关问题6. 在Linux驱动中，什么是Platform驱动？答：Platform驱动是一种Linux内核驱动，用于支持与硬件设备直接连接的平台设备。
其驱动模块通过设备树（Device Tree）来识别和初始化设备。
7. 请解释字符设备驱动是什么？答：字符设备驱动是一种Linux驱动，用于支持以字符为单位进行I/O操作的设备，如串口、终端等。
8. 什么是中断处理程序？如何在Linux驱动中实现中断处理程序？答：中断处理程序是在CPU接收到硬件设备发出的中断信号时执行的函数。
在Linux驱动中，可以通过注册中断处理程序的方式来实现，通常使用request_irq函数来注册中断处理函数。
9. 在Linux驱动中，如何进行内存管理？答：在Linux驱动中，可以使用kmalloc和kfree函数来进行动态内存的分配和释放。
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设备分类
❖ 字符型设备
仅仅是数据通道，其读写实质是数据的输入和 输出
存取时没有缓存
❖ 块设备
文件系统的宿主 块设备的读写，内核都有缓存来支持，块设备
必须能够随机存取
❖ 网络设备
不再调用read/write，而是调用数据包协议 上层协议自动调用发送程序
设备文件
❖ 设备文件
Linux认为“一切皆文件”，设备驱动也可以像 文件一样读、写、开、关。
运行于内核态的进程拥有独全 而可靠，独立而封闭。
设备驱动通常运行于内核态
❖ 用户态
一般为应用程序 用户态进程优先级低于内核态进程
设备驱动加载方式
❖ 内核
包含最基本的驱动
❖CPU ❖PCI总线 ❖TCP/IP协议 ❖APM（高级电源管理） ❖VFS
主要操作
❖ open
递增使用计数 检查设备特定的错误（如未就绪或类似硬件问
题） 如果设备是首次打开，则对其初始化 识别次设备号，并且如果有必要，更新f_op指
针 分配并填写被置于filp->private_data（驱动程
序自定义的数据区）里的数据结构
主要操作
❖ release (与open相反)
驱动设备文件都在/dev下，如/dev/hda1 Block型设备文件类型为b，Character型设备为
c，Socket设备为s
❖ 查看设备文件
file 设备名 ls -l 设备名
设备文件
❖ 主设备号和从设备号
针对字符型和块设备文件，使用主、从设备号 来描述设备
❖主设备编号表示某种驱动程序 ❖辅设备区分不同设备
major:被请求的主设备号
name:设备名称
fops:一个指向一组操作（open，read等等）表
的指
针。这个表的每一个项都指向由
驱动程序定义的
处理相应请求的函数。
文件操作数据结构
❖ file_operations结构：由内核调用来访问驱 动程序的函数
struct file_operations {
当多个线程同时访问相同的资源
❖ 信号量
引起调用者睡眠，它把进程从运行队列上拖出去，除非获得锁 耗资源大，适合单处理器，保持时间长的情况 只能在进程上下文中访问
❖ 自旋锁
如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环查看是 否该自旋锁的保持者已经释放了锁 ，即原地打转
适合多处理器、SMP环境 可在任何上下文使用
设备操作通信机制
❖ 为何需要同步机制
要读取或写入的数据需要同其他硬件交换而得 到
❖ 阻塞与非阻塞
阻塞：在执行设备操作时，若不能获得资源， 则进程挂起直到满足可操作的条件再进行操作
非阻塞：进程在不能进行设备操作时，不进行 挂起，直接返回
❖ 异步触发
一旦设备就绪，向所有注册异步触发的进程发
目录
释放由open分配的、保存在filp->private_data 中的所有内容
在最后一次关闭操作时关闭设备 使用计数减1
❖ read/write
从设备拷贝数据给应用程序(或相反) 使用copy_to_user和copy_from_user实现内
核空间与用户空间的虚拟内存拷贝。
竞态与解决方案
❖ 为何出现竞态
loff_t *); unsigned int (*poll) (struct file *, struct
poll_table_struct *); int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int,
unsigned long); int (*open) (struct inode *, struct file *);
例如/dev/hda1、2、3（block 3/1）
❖同一块硬盘的3块分区 ❖3/1的3为主设备号，1为从设备号
❖ 创建设备文件
mknod harddisk b 3 0
设备文件
❖ /proc目录
设备文件与驱动的桥梁
❖访问设备文件时，查找/proc目录下的值，确定驱动 模块
/proc目录下的文件为虚拟文件，实际是内核在 内存中的参数。
❖ Linux设备驱动简介 ❖ 内核和驱动模块 ❖ 字符型设备 ❖ 块设备 ❖ 网络接口设备 ❖ 中断处理 ❖ 常用调试技术
struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char *, size_t,
目录
❖ Linux设备驱动简介 ❖ 内核和驱动模块 ❖ 字符型设备 ❖ 块设备 ❖ 网络接口设备 ❖ 中断处理 ❖ 常用调试技术
设备驱动的作用
❖ 系统与硬件的接口 ❖ 部分应用与硬件的接口 ❖ 让硬件为用户可用，一般驱动本身不给用
户定制策略 ❖ 许多驱动程序是同用户程序一起发行的，
这样对于硬件使用策略提供给了用户态的 应用层
每次启动系统，自动将/etc/fstab中的设置信息 作为proc文件加载到/proc目录下。
目录
❖ Linux设备驱动简介 ❖ 内核和驱动模块 ❖ 字符型设备 ❖ 块设备 ❖ 网络接口设备 ❖ 中断处理 ❖ 常用调试技术
内核态与用户态
❖ 内核态
内核态程序是运行在特权模式下，可以运行特 权指令，可以访问特殊地址空间。
❖ 内核模块
一般的外设驱动 不一定是硬件的驱动，如ext3文件系统驱动
模块命令
❖ lsmod
列出已加载的模块
❖ modprobe
智能插入模块。根据模块间依存关系，以及 /etc/modules.conf文件中的内容插入。
❖ insmod
插入模块，但不会解决依赖关系。
❖ rmmod
删除模块
❖ modinfo
目录
❖ Linux设备驱动简介 ❖ 内核和驱动模块 ❖ 字符型设备 ❖ 块设备 ❖ 网络接口设备 ❖ 中断处理 ❖ 常用调试技术
字符型设备注册
❖ register_chrdev注册函数
int register_chrdev (unsigned int major, const char * name, struct file_operations *fops);