嵌入式Linux的调试和设备驱动的开发.pdf

摘要 摘 要 随着信息技术与网络技术的高速发展，嵌入式系统正越来越广泛地应用于科学研 究、军事技术、工程设计、计算机、通信、消费类电子等方面。嵌入式系统是以应用为 中心，以计算机技术为基础，并且软硬件均可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。采用Linux进行嵌入式开发要面对的 问题主要有两个：首先是操作系统的改造，裁减内核或是直接改写Linux的内存管理、 进程调度机制，其次就是设备驱动程序的设计开发。 本文的研究重点为Linux设备驱动程序的设计。文章主体分为以下部分： 首先，从介绍嵌入式Linux系统的体系结构及其核心入手。详细研究了基于X-scale 式Linux的内核移植等进行了研究，给出了移植的具体步骤。 其次，分析了设备驱动程序的设计原理、设计方法——模块化的概念以及编写、编 译、调试。从程序结构角度而言，驱动程序是子程序和数据的集合，是输入输出设备的 软件接口，它的任务就是向系统提供接口函数，所以简单的说编写驱动程序就是实现这 接口函数。驱动程序分三类：字符设备、块设备、网络设备，文章详细分析了Linux设 备驱动程序的设计并编程加以实现。 通过对外部设备驱动程序的分析，本文设计了字符设备驱动程序模型和块设备驱动 程序模型。这两个模型完成了驱动程序中与内核相关的几乎所有事务，包括设备的注册 和注销、设备的打开和关闭及读写等系统调用的统一接口、数据从内核内存传送到用户 内存的方法等。对内存的使用和设备的访问方式，本文也作了详细的说明。有了以上的 基础，开发者只需再熟悉外部设备的使用方法和数据格式等硬件信息，一个完整的驱动 程序就很容易写成了。模型中还加入了一定的安全措施以保证它的可靠性。 关键字：嵌入式Linux；设备驱动；字符设备；块设备；网络接口；模块化 摘要 ABSTRACT Withthe ofinformation and network， rapiddevelopment technologycomputer in embeddedhas moreandmore used science systembeing widely consumer C．Embedded electronic，et engineeringdesign，computer，commnication，and andsoftware centreson andbases011 hardware system application computertechonolgy，it’S CUtoff issuitfora thathaslimitation canbe users，and computeroperatingsystem by special with and waste．Youwillfacewithtwo if power aspectsyou function，reliability，cost，cubage embedded Linux：firstisrebuild develop systemb