Linux 驱动总结

【驱动的定义】

对设备驱动最通俗的解释就是“驱使硬件设备行动”。设备驱动与底层硬件直接打交道，按照硬件设备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，进行物理内存向虚拟内存的映射，最终使通信设备能够收发数据，使显示设备能够显示文字和画面，使存储设备能够记录文件和数据。

BTW：驱动程序沟通着硬件和应用软件，而驱动工程师则沟通着硬件工程师和应用软件工程师。

【存储设备】

存储器可分为只读储存器（ROM）、闪存（Flash）、随机存取存储器（RAM）、光介质存储器和磁介质存储器

ROM还可再细分为不可编程ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（E2PROM），E2PROM 完全可以用软件来擦写，已经非常方便

目前ROM 有被Flash 替代的趋势，NOR（或非）和NAND（与非）是市场上两种主要的Flash闪存技术。

• NOR Flash的特点是可芯片内执行(XIP，eXecute In Place)，程序可以直接在NOR内运行。
• NAND Flash与NOR Flash相比容量大、价格低；NAND Flash中每个块的最大擦写次数是100 万次，而NOR的擦写次数是10万次；NAND Flash的擦除、编程速度远超过NOR Flash。

NOR Flash和CPU的接口属于典型的类SRAM接口（如图2.5 所示），不需要增加额外的控制电路。所以可以片内执行。

公共闪存接口（Common Flash Interface，简称CFI）是一个公开的、标准的从NOR Flash器件中读取数据的接口。

IDE（Integrated Drive Electronics）接口

人们通常也把IDE 接口称为ATA（Advanced Technology Attachment）接口，技术角度而言并不准确。其实，ATA接口发展至今，已经经历了ATA-1（IDE）、ATA-2（EIDE Enhanced IDE/Fast ATA）、ATA-3（FastATA-2）、Ultra ATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66、Ultra ATA/100 及Serial ATA 的发展过程。

inux Kernel 3.0经过了七个RC候选版才推出正式版本，上一个版本是5月19日的2.6.39，也是2.6系列的第39次升级维护。从版本号来讲，Linux Kernel 3.0本应该命名为2.6.40更合适。

linux 2.6版本的新特性，相比linux2.4

1．新的调度器：Linux内核使用了新的进程调度算法，它在高负载的情况下执行得极其出色。

2 .  内核抢占

3.   文件系统：增加对日志文件的支持，并支持扩展文件系统ext2，3，4

4.   音频：新的Linux音频体系结构ALSA（Advanced Linux SoundArchitecture）取代了缺陷很多的旧的OSS（Open Sound System）。新的声音体系结构支持USB音频和MIDI设备，并支持全双工重放等功能。

5.  总线：Linux 内核可以直接通过IDE驱动程序来支持IDE CD/RW设备。

6.  电源管理：支持 ACPI（高级电源配置管理界面，Advanced Configuration and Power Interface），

用于调整CPU在不同的负载下工作于不同的时钟频率以降低功耗。

7. 联网和IPSec：2.6 版本的Linux内核中加入了对IPSec的支持，加入对新的NFSv4（网络文件系统）客户机/服务器的支持，并改进了对IPv6 的支持。

Linux内核主要由进程调度（SCHED）、内存管理（MM）、虚拟文件系统（VFS）、网络接口（NET）和进程间通信（IPC）等5 个子系统组成。

【模块加载命令】

modprobe命令比insmod命令要强大，它在加载某模块时会同时加载该模块所依赖的其他模块。

注：在装载内核模块时，用户可以向模块传递参数，形式为“insmode（或modprobe）模块名参数名=参数值”，如果不传递，参数将使用模块内定义的默认值。

【模块加载】：

1 static int _ _init initialization_function(void)

2 {

3 /* 初始化代码*/

4 }

5 module_init(initialization_function);

在 Linux 内核中，所有标识为_ _init的函数在连接的时候都放在.init.text这个区段内，此外，所有的_ _init函数在区段.initcall.init中还保存了一份函数指针，在初始化时内核会通过这些函数指针调用这些_ _init函数，并在初始化完成后释放init区段（包括.init.text，.initcall.init等）。

【模块卸载】：

1 static void _ _exit cleanup_function(void)

2 {

3 /* 释放代码*/

4 }

5 module_exit(cleanup_function);

通常来说，模块卸载函数要完成与模块加载函数相反的功能，如下所示。

l 若模块加载函数注册了XXX，则模块卸载函数应该注销XXX。

l 若模块加载函数动态申请了内存，则模块卸载函数应释放该内存。

l 若模块加载函数申请了硬件资源（中断、DMA通道、I/O 端口和I/O 内存等）的占用，则模块卸载函数应释放这些硬件资源。

l 若模块加载函数开启了硬件，则卸载函数中一般要关闭硬件。

和_ _init一样，_ _exit也可以使对应函数在运行完成后自动回收内存。

【模块参数】：

static char *book_name = "Linux设备驱动";

static int num = 4000;

module_param(num, int, S_IRUGO);

module_param(book_name, charp, S_IRUGO);

Proc

/proc文件系统是内核与内核模块向进程传递信息的方法。原来设计的目的是为了查看进程信息提供一个方便的途径，现在被用来向用户提供各种内核的内容。

注意：/proc文件是建立在内存当中。