嵌入式Linux設備驅動(dòng)開(kāi)發(fā)之：設備驅動(dòng)概述

通過(guò)文件屬性可以查看它們是哪種設備文件(字符設備文件或塊設備文件)。

$ls–l/dev

crw-rw----1rootuucp4,6408-3022:58ttyS0/*串口設備，c表示字符設備*/

brw-r-----1rootfloppy2,008-3022:58fd0/*軟盤(pán)設備，b表示塊設備*/

n 網(wǎng)絡(luò )設備通常是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò )能夠與其他主機進(jìn)行數據通信的設備，如網(wǎng)卡等。

內核和網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)程序之間的通信調用一套數據包處理函數，它們完全不同于內核和字符以及塊設備驅動(dòng)程序之間的通信（read()、write()等函數）。Linux網(wǎng)絡(luò )設備不是面向流的設備，因此不會(huì )將網(wǎng)絡(luò )設備的名字（例如eth0）映射到文件系統中去。

對這3種設備文件編寫(xiě)驅動(dòng)程序時(shí)會(huì )有一定的區別，本書(shū)在后面會(huì )有相關(guān)內容的講解。

11.1.3設備號

設備號是一個(gè)數字，它是設備的標志。就如前面所述，一個(gè)設備文件（也就是設備節點(diǎn)）可以通過(guò)mknod命令來(lái)創(chuàng )建，其中指定了主設備號和次設備號。主設備號表明設備的類(lèi)型（例如串口設備、SCSI硬盤(pán)），與一個(gè)確定的驅動(dòng)程序對應；次設備號通常是用于標明不同的屬性，例如不同的使用方法、不同的位置、不同的操作等，它標志著(zhù)某個(gè)具體的物理設備。高字節為主設備號，底字節為次設備號。

例如，在系統中的塊設備IDE硬盤(pán)的主設備號是3，而多個(gè)IDE硬盤(pán)及其各個(gè)分區分別賦予次設備號1、2、3…

$ls–l/dev

crw-rw----1rootuucp4,6408-3022:58ttyS0/*主設備號4，此設備號64*/

11.1.4驅動(dòng)層次結構

Linux下的設備驅動(dòng)程序是內核的一部分，運行在內核模式下，也就是說(shuō)設備驅動(dòng)程序為內核提供了一個(gè)I/O接口，用戶(hù)使用這個(gè)接口實(shí)現對設備的操作。圖11.1顯示了典型的Linux輸入/輸出系統中各層次結構和功能。

圖11.1Linux輸入/輸出系統

層次結構和功能

Linux設備驅動(dòng)程序包含中斷處理程序和設備服務(wù)子程序兩部分。

設備服務(wù)子程序包含了所有與設備操作相關(guān)的處理代碼。它從面向用戶(hù)進(jìn)程的設備文件系統中接受用戶(hù)命令，并對設備控制器執行操作。這樣，設備驅動(dòng)程序屏蔽了設備的特殊性，使用戶(hù)可以像對待文件一樣操作設備。

設備控制器獲得系統服務(wù)有兩種方式：查詢(xún)和中斷。因為L(cháng)inux的設備驅動(dòng)程序是內核的一部分，在設備查詢(xún)期間系統不能運行其他代碼，查詢(xún)方式的工作效率比較低，所以只有少數設備如軟盤(pán)驅動(dòng)程序采取這種方式，大多設備以中斷方式向設備驅動(dòng)程序發(fā)出輸入/輸出請求。