Linux驱动简介及分类

1. Linux驱动简介

在介绍Linux驱动之前，我们首先来看Linux系统分层关系：

图1-1 Linux系统分层关系

Linux驱动主要具有如下几点作用：

• 系统调用是应用程序和内核之间的接口，驱动程序是内核和硬件之间的接口；
• 驱动程序接受上层软件(应用程序、内核)的请求，完成对硬件的操作，屏蔽了硬件的细节；
• 驱动程序将硬件设备抽象成一个文件，应用程序操作文件即操作硬件，符合Linux“一切皆文件”的思想。

2. 驱动的分类及特点

计算机硬件系统有CPU、存储器以及外设组成，Linux驱动针对的对象是存储器和外设；Linux将驱动分为三大类：字符设备驱动、块设备驱动以及网络设备驱动。

• 字符设备驱动：顾名思义，应用程序与驱动程序之间的数据交互是以字符(字节)为单位的，字符设备通常没有中间缓存。常见的字符设备有：led、key、camera、显卡、串口等
• 块设备驱动：顾名思义，应用程序与驱动程序之间的数据交互是以块为单位的，主要针对的是存储设备，通常设有中间缓存，并且带有文件系统，可以任意位置访问。常见的块设备有：U盘、eMMC、SD卡等
• 网络设备驱动：网络设备面向数据包的发送而设计，它并不对应于文件系统的节点。即不对应 /dev 目录下的设备文件，应用程序最终通过套接字 socket 完成与网络设备的数据交互。常见的网络设备有网卡(无线网卡、有线网卡)。

Linux驱动有两种存在形式，一种是编译进内核；另一种编译成模块，通过insmod方式安装的。不管是哪一种方式，除了网络设备之外，字符设备驱动和块设备驱动的安装都会在Linux根文件系统的 /dev 目录下创建相对应的设备文件(块设备比较特殊，除了创建设备文件外，还会在根文件系统的某个目录下挂载文件系统)，应用程序可以通过 open()、write()、read（）、ioctl()、close()系统调用接口访问设备。