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Linux驅(qū)動開發(fā)指南：實戰(zhàn)篇
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Linux系統(tǒng)作為一種開源的操作系統(tǒng)，已經(jīng)成為了各個領(lǐng)域中的主流平臺。其中，Linux驅(qū)動開發(fā)就是一個重要的領(lǐng)域。因為驅(qū)動程序是一個好的操作系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，特別是對于嵌入式設(shè)備而言。為了掌握這一技能，我們需要多方面的學(xué)習(xí)和實踐。本文將為大家介紹一份，幫助大家更深入、更全面的了解Linux驅(qū)動開發(fā)的實踐過程。
一、PDF教程介紹
Linux驅(qū)動開發(fā)指南：實戰(zhàn)篇教程，是一份針對嵌入式系統(tǒng)中Linux驅(qū)動開發(fā)的實踐性指南，該教程共有25個章節(jié)，包括了Linux內(nèi)核基本知識、文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動概念、內(nèi)存管理、并行處理等基本知識點。每個章節(jié)都以實踐為導(dǎo)向，每個小節(jié)的內(nèi)容都有對應(yīng)的實驗指導(dǎo)，學(xué)生可以根據(jù)實驗指導(dǎo)跟著自己的節(jié)奏自學(xué)。最后一個章節(jié)還提供了一個實戰(zhàn)案例，可以幫助大家整個學(xué)習(xí)過程。
二、PDF教程內(nèi)容詳解
該教程的具體內(nèi)容包括：
1、Linux內(nèi)核基礎(chǔ)
Linux內(nèi)核是操作系統(tǒng)的核心，理解內(nèi)核的運行原理對Linux驅(qū)動開發(fā)來說至關(guān)重要。該章節(jié)主要介紹內(nèi)核的編譯、調(diào)試和內(nèi)核模塊的加載和卸載，這本身就是學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動開發(fā)的途徑。
2、文件系統(tǒng)
文件系統(tǒng)是Linux操作系統(tǒng)中最重要的部分之一。在本章中，你將學(xué)習(xí)如何操作文件系統(tǒng)，如何創(chuàng)建文件和目錄以及如何操作文件系統(tǒng)，以及如何在代碼中訪問它們。
3、設(shè)備文件和設(shè)備驅(qū)動
設(shè)備文件一般是指與物理設(shè)備相關(guān)的文件，例如USB、串口等。本章節(jié)將介紹如何創(chuàng)建設(shè)備文件，以及如何編寫設(shè)備驅(qū)動程序。
4、字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動
設(shè)備驅(qū)動程序是指設(shè)備和內(nèi)核之間的專用軟件，實現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備的通信。字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動都是Linux設(shè)備驅(qū)動程序的類型之一，本章將介紹如何編寫這些類型的驅(qū)動程序。
5、內(nèi)存管理和進程管理
內(nèi)存管理和進程管理是Linux操作系統(tǒng)中最基本的部分之一。在本章中，你將學(xué)習(xí)如何操作Linux內(nèi)存管理機制，以及如何管理Linux進程。這些知識將幫助你更好的理解Linux操作系統(tǒng)的運行原理。
6、并行處理
并發(fā)編程是Linux操作系統(tǒng)中最困難的一部分之一。本章將介紹如何使用Linux內(nèi)核中的私有同步機制，它們是控制并發(fā)性的關(guān)鍵。
以上是該教程的大致涵蓋內(nèi)容，通過對每個章節(jié)的深入了解，你將對Linux驅(qū)動開發(fā)有一個更全面的認(rèn)識。
三、學(xué)會Linux驅(qū)動開發(fā)的優(yōu)勢
學(xué)習(xí)Linux驅(qū)動開發(fā)有很多好處，如下：
1、掌握嵌入式系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的基本原理。
2、為Linux內(nèi)核貢獻代碼。
3、學(xué)會如何與硬件設(shè)備進行高速、可靠的交互。
4、為嵌入式設(shè)備定制特定的硬件和軟件解決方案。
5、成為一個更好的Linux開發(fā)者。
學(xué)會Linux驅(qū)動開發(fā)是必要的技能之一，特別是在嵌入式設(shè)備領(lǐng)域，為你后續(xù)的就業(yè)成長帶來重要的機遇。
四、結(jié)語
通過本文對的介紹，我們可以看到這是一份從基礎(chǔ)知識到實踐應(yīng)用的全面而深入的教程。通過學(xué)習(xí)該教程，你可以更好的掌握Linux驅(qū)動開發(fā)，同時在這個領(lǐng)域開拓更多的機遇。為了提高自己的技能水平，我鼓勵大家學(xué)習(xí)和實踐。
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說玩轉(zhuǎn)驅(qū)動這話，其實有點過頭，玩驅(qū)動是個長期積累的過程，寫出來是一回事，調(diào)試起來也是一種磨練。為了讓大家明白玩驅(qū)動的樂趣和掌握編寫驅(qū)動的捷徑，我分享一些經(jīng)驗，算是拋磚引玉。不過正所謂一口吃不了個胖子，只有寫夠了足夠多的代碼，調(diào)試了足夠多的模塊，玩轉(zhuǎn)驅(qū)動也不再話下。希望今天的嘮叨對想踏入或者即將踏入驅(qū)動行業(yè)的你有些幫助。
我們很明白Linux 設(shè)備驅(qū)動的學(xué)習(xí)是一項浩大的工程，正是由于這個原因，一些人不免望而生畏，其實，只要我們有足夠的薯兄積累和全面的知識，玩轉(zhuǎn)驅(qū)動，也是早晚的事。閑話少說，開始來干貨。
對于驅(qū)動工程師來說，首先要明白驅(qū)動在整個系統(tǒng)中的作用，
大家從凱手返上圖中可以看出，linux驅(qū)動②在這個構(gòu)架中起到承上硬件①啟下應(yīng)用程序③的作用。在程序的編寫中，我們常用高內(nèi)聚低耦合的標(biāo)準(zhǔn)，因此，驅(qū)動的引入顯得意義更加重大：一方面，使嵌入式應(yīng)用工程師不用考慮過多的硬件差異，另一方面，通過將設(shè)備驅(qū)動融入內(nèi)核，面向操作系統(tǒng)內(nèi)核的接口，這樣的接口由操作系統(tǒng)規(guī)定，對一類設(shè)備而言結(jié)構(gòu)一致，獨立于具體的設(shè)備。同時由于linux操作系統(tǒng)有內(nèi)存管理和進程管理，因此對于多任務(wù)并發(fā)的要求時，操作系統(tǒng)和驅(qū)動的引入使得任務(wù)變得簡單。但是對于不需要多任務(wù)調(diào)度、文件系統(tǒng)、內(nèi)存管理等復(fù)雜功能時，在一個大while(1)循環(huán)中既可以完成相關(guān)的任務(wù)。
上面分析了驅(qū)動的意義，那么，玩轉(zhuǎn)linux驅(qū)動需要那方面的知識呢，現(xiàn)在羅列下：
? 之一、Linux 驅(qū)動工程師要有良好的硬件基礎(chǔ)。
這個要求不言而喻，linux驅(qū)動工程師的主要任務(wù)就是隱藏硬件的差異，給應(yīng)用工程師一個統(tǒng)一的接口，因此需要能看懂電路圖，理解SRAM、Flash、SDRAM、磁盤等模塊的讀寫方式，知道UART、I2C、USB 等設(shè)備的接口以及常規(guī)操作，了解輪詢、中斷、DMA 的原理，PCI 總線的工作方式以及CPU 的內(nèi)存管理單元(MMU)等。不過對于這種常見的模塊，linux內(nèi)核中有相關(guān)的配置，因此需要有閱讀linux內(nèi)核的能力和修改linux內(nèi)核的能力。
? 第二 、Linux驅(qū)動工程師具有良好的C 語言基礎(chǔ)。
作為一個面向硬件底層和應(yīng)用層的關(guān)鍵人物，C語言功底是必須要牢固的。在編寫linux的字符設(shè)備和塊設(shè)備驅(qū)動中常用的fopen()、fwrite()、fread()、fclose()以及內(nèi)存分配中經(jīng)常使用結(jié)構(gòu)體和指針。因此能靈活地運用C 語言的結(jié)構(gòu)體、指針、函數(shù)指針及內(nèi)存動態(tài)申請和釋放顯現(xiàn)的尤為重要。
例如字符設(shè)備驅(qū)動中的讀函數(shù)函數(shù)的定義
/* 讀設(shè)備*/
ssize_t xxx_read(struct file *filp, char _ _user *buf, size_t count,loff_t*f_pos)
{
…
copy_to_user(buf, …, …);
…
}
從中看出C語言功底的重要性。
?第三、 Linux 驅(qū)動工程師具有一定的Linux 內(nèi)核基礎(chǔ)，雖然并不要求工程師對內(nèi)核各個部分有深入的研究，但至少要了解設(shè)備驅(qū)動與內(nèi)核的接口，尤其是對于塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、Flash設(shè)備、串口設(shè)備等復(fù)雜設(shè)備。
現(xiàn)在工作起來，嵌入式驅(qū)動工程師的工作量相對會小一點，因為一般常見的硬件設(shè)備供應(yīng)商都會提供相應(yīng)的linux版本驅(qū)動，驅(qū)動工程師的任務(wù)就是調(diào)試這些驅(qū)動能正常盯饑運行在自己的系統(tǒng)中，同時保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。
? 第四、 Linux 驅(qū)動工程師具有良好的操作系統(tǒng)知識。
這個要求對于沒有學(xué)習(xí)過操作系統(tǒng)的人來說唯一的痛苦之處就是對于專有名詞不是很理解，例如上半部，下半部，原子操作等。其實剛開始或許是個痛苦的過程，但是只要認(rèn)真的分析了一個或者幾個驅(qū)動程序后，你就會發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。畢竟linux驅(qū)動大體分為字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動三類，正所謂抓其綱要，舉一反三，便可融會貫通。因此linux中多任務(wù)并發(fā)控制和同步等基礎(chǔ)很重要，因為在設(shè)備驅(qū)動中會大量使用自旋鎖、互斥、信號量、等待隊列等并發(fā)與同步機制。
第五、動手能力。
紙上得來終覺淺，因此，看再多的書也沒有真正的調(diào)試一個驅(qū)動來的認(rèn)識深刻。這時你需要搭建宿主機平臺，購買開發(fā)板。不要好大喜功，從簡單的小驅(qū)動開始一步一步走，以螞蟻啃骨頭的精神進行學(xué)習(xí)，收獲會很大。
經(jīng)歷了痛苦的折磨，現(xiàn)在看下嵌入式驅(qū)動工程師的甜蜜吧，工作個三五年，你已經(jīng)是大師了，可以去招聘網(wǎng)站瀏覽下，這方面的待遇都是面議獎金都是大大的，紅色票票也隨心所愿了。想到這些，你還不下定決心來經(jīng)受linux驅(qū)動的虐待，相信只要以“驅(qū)動虐我千百遍，我待驅(qū)動如初戀”的決心，相信你可以玩轉(zhuǎn)linux驅(qū)動。
關(guān)于linux 驅(qū)動教程 pdf的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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