嵌入式软件工程师-嵌入式系统开发-驱动开发_驱动程序设计与调试技术.docxVIP

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驱动开发基础

1操作系统内核与驱动程序的关系

在计算机系统中，操作系统内核扮演着核心的角色，它负责管理系统的资源和提供基本的服务。驱动程序则是操作系统与硬件设备之间的桥梁，使得硬件设备能够被操作系统识别和控制。驱动程序通过与内核交互，实现对硬件的低级访问和控制，从而为上层应用提供硬件功能的高级接口。

1.1关键概念

内核模块：驱动程序通常以模块的形式存在，可以动态加载和卸载，无需重启系统。

设备文件：在Linux系统中，每个硬件设备通常对应一个设备文件，通过设备文件可以访问和控制硬件。

系统调用：驱动程序通过系统调用与内核进行交互，实现对硬件的控制。

1.2示例

在Linux中，创建一个简单的字符设备驱动程序，首先需要在内核中注册设备，然后通过系统调用进行读写操作。以下是一个简单的字符设备驱动程序的示例代码：

#includelinux/module.h

#includelinux/kernel.h

#includelinux/fs.h

#includelinux/cdev.h

#includelinux/device.h

#includelinux/uaccess.h

#defineDEVICE_NAMEmy_device

#defineCLASS_NAMEmy_class

#defineMAJOR_NUMBER240

staticintmajor=MAJOR_NUMBER;

staticstructclass*my_class=NULL;

staticstructdevice*my_device=NULL;

staticstructcdevc_dev;

staticint__initmy_device_init(void);

staticvoid__exitmy_device_exit(void);

staticssize_tmy_device_read(structfile*filp,char__user*buf,size_tcount,loff_t*offset);

staticssize_tmy_device_write(structfile*filp,constchar__user*buf,size_tcount,loff_t*offset);

staticstructfile_operationsfops={

.owner=THIS_MODULE,

.read=my_device_read,

.write=my_device_write,

};

staticint__initmy_device_init(void){

alloc_chrdev_region(dev,0,1,DEVICE_NAME);

cdev_init(c_dev,fops);

cdev_add(c_dev,dev,1);

my_class=class_create(THIS_MODULE,CLASS_NAME);

my_device=device_create(my_class,NULL,dev,NULL,DEVICE_NAME);

return0;

}

staticvoid__exitmy_device_exit(void){

device_destroy(my_class,dev);

class_destroy(my_class);

cdev_del(c_dev);

unregister_chrdev_region(dev,1);

}

staticssize_tmy_device_read(structfile*filp,char__user*buf,size_tcount,loff_t*offset){

//实现读取硬件数据的逻辑

returncount;

}

staticssize_tmy_device_write(structfile*filp,constchar__user*buf,size_tcount,loff_t*offset){

//实现写入硬件数据的逻辑

returncount;

}

module_init(my_device_init);

module_exit(my_device_exit);

1.3解释

alloc_chrdev_region：分配字符设备号。

cdev_ini