4、Linux设备驱动开发入门指南

Linux设备驱动开发入门指南

1. 嵌入式Linux系统中用户应用与硬件的分离

在嵌入式Linux系统设计里，一个关键概念是将用户应用和底层硬件分离开来。用户空间的应用程序不被允许直接访问外设寄存器、存储介质，甚至是随机存取存储器（RAM）。相反，硬件是通过内核驱动来访问的，而RAM则由内存管理单元（MMU）管理，应用程序在虚拟地址上运行。

这种分离带来了两大好处：
- 健壮性 ：假设Linux内核能正常运行，只允许内核与底层硬件交互，可防止应用程序意外或恶意地错误配置硬件外设，避免将其置于未知状态。
- 可移植性 ：若只有内核驱动管理特定于硬件的代码，那么当将系统从一个硬件平台移植到另一个硬件平台时，只需修改这些驱动。应用程序通过一组在不同硬件平台上一致的驱动API进行访问，这使得应用程序在不同平台间迁移时，源代码几乎无需修改。

设备驱动可以是内核模块，也可以静态地构建到内核映像中。默认情况下，内核会将大多数驱动静态地构建到内核中，这样它们会自动启动。内核模块不一定是设备驱动，它是内核的扩展，会被加载到内核的虚拟内存中。将设备驱动作为模块来构建，开发会更轻松，因为可以在不重启内核的情况下加载、测试和卸载它。内核模块通常位于根文件系统的 /lib/modules/<kernel_version>/ 目录下。

每个Linux内核模块都有 init() 和 exit() 函数。 init() 函数在驱动加载时被调用一次， e