Linux驱动开发：掌握技术的奥秘（linux 驱动开发工具）

Linux驱动开发是把软件专家带入底层硬件开发的不可缺少的部分，熟悉这些技术能够解决各种软件与硬件的对接问题，增加开发的效率。

Linux的驱动开发包含的方面包括入口、退出、模块、权限、文件系统、内核态和用户态、进程管理、软中断处理、设备控制等。Linux驱动开发面临的技术问题有很多，这些技术是Linux驱动开发的关键，把这些技术掌握良好，能让开发者更有效率的对硬件进行开发。

首先要学习Linux驱动usb开发，usb驱动开发是连接usb设备和操作系统的重要内容，有了这部分内容，驱动开发者就能使用usb硬件，其中包括枚举设备、申请设备并返回设备回调函数，然后手动添加每个设备的设备文件夹到sysfs文件系统中，然后释放内存和资源等等。示例代码如下：

int init_module(void)
{
 int result;
 dev_t dev = MKDEV(my_major, 0);

 /* Register your major, and accept a dynamic number */
 result = register_chrdev_region(dev, 0, 1, "usbdevice");
 if (result 
  printk(KERN_INFO "cannot obtain major number %d\n", my_major);
  return result;
}
 /* allocate the devices */
 registered_usb_device = kmalloc(sizeof(struct usb_dev_info), GFP_KERNEL);
 if (!registered_usb_device) {
     printk ("cannot allocate memory\n");
     result = -ENOMEM;
     goto fail_malloc ;
 }
 memset(registered_usb_device, 0, sizeof(struct usb_dev_info));


 /* link the file operations with the cdev */
 cdev_init(&registered_usb_device->cdev, &usb_fops);
 registered_usb_device->cdev.owner = THIS_MODULE;

 /* connect the major/minor number to the cdev */
 result = cdev_add(&registered_usb_device->cdev, dev, 1);

 return 0;
fail_malloc: 
 unregister_chrdev_region(dev, 1);
 return result;
}

内核态是指 Linux 驱动器接入系统的底层，其中包含各种设备的硬件及其相关驱动程序，包括网卡、硬件磁盘驱动器。开发者要完成的任务涵盖初始化、中断处理、定时处理、设备工作流程等，而这些任务通常都要使用系统调用来完成。示例代码如下：

#include 
#include 
#include 
/* 中断处理程序 */
irqreturn_t my_interrupt_handler(int irq, void *dev_id)
{
    /* 中断处理的代码 */
    return IRQ_HANDLED;
}
int my_driver_init(void)
{
    int retval;

    /* 中断分配，在此处填写设备的中断号 */
    retval = request_irq(5, my_interrupt_handler, 
            0, "my_driver", NULL);

    if (retval) {
        printk(KERN_ERR "Error in registering interrupt handler\n");
        return -EBUSY;
    }
    /* 其他中断分配和处理 */

    /* 如果没有请求任何中断，则返回0 */
    return 0;
}

设备控制是指Linux驱动开发中使用恰当的硬件操作控制硬件。这些硬件通常是PCI设备、DMA配置等，处理和读写硬件信息。Linux的设备控制有IO设备驱动程序、PCI驱动程序、DMA等，通常采用硬件驱动程序模型开发，核心是处理硬件的I/O操作。示例代码如下：

#include 
void *base_address;

int init_module( void )
{
    base_address = ioremap( 0x48000000, 0x1000 );
    if (!base_address)
        goto exit;

    // Device registers can be accessed as below
    iowrite32(value, (char *) base_address + offset);
    value = ioread32( (char *) base_address + offset);

exit:
    return 0;
}

void cleanup_module( void )
{
    iounmap(base_address);
}