4、嵌入式Linux驱动开发全解析

嵌入式Linux驱动开发全解析

1. 嵌入式Linux系统驱动基础

在嵌入式Linux系统设计中，一个关键概念是将用户应用程序与底层硬件分离。用户空间应用程序不允许直接访问外设寄存器、存储介质甚至RAM内存。相反，硬件通过内核驱动程序进行访问，RAM内存由内存管理单元（MMU）管理，应用程序在虚拟地址上运行。

这种分离带来了两个重要优势：
- 健壮性 ：如果假设Linux内核正常运行，只允许内核与底层硬件交互可以防止应用程序意外或恶意地错误配置硬件外设，避免将它们置于未知状态。
- 可移植性 ：如果只有内核驱动程序管理特定于硬件的代码，那么在将系统从一个硬件平台移植到另一个硬件平台时，只需要修改这些驱动程序。应用程序通过一组跨硬件平台一致的驱动程序API进行访问，允许应用程序在不同平台之间移动，而无需对源代码进行大量修改。

设备驱动程序可以是内核模块，也可以静态编译到内核映像中。默认情况下，内核会将大多数驱动程序静态编译到内核中，因此它们会自动启动。内核模块不一定是设备驱动程序，它是内核的扩展。内核模块被加载到内核的虚拟内存中。将设备驱动程序作为模块构建可以使开发更加容易，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内核模块都有一个 init() 和一个 exit() 函数。 init() 函数在驱动程序加载时被调用一