01 设备驱动程序简介


     设备驱动程序的作用在于提供机制，而不是策略。     所谓机制，即“需要提供什么样的功能”；所谓“策略”，即“如何使用这些功能”。前者精于设计，专注细节；后者实现调用，不需要知道任何与硬件相关的信息。        不同的环境需要不同的方式来使用硬件，而设备驱动针对底层硬件，不可能为每一种方式都编写一个策略。因此，我们让驱动程序提供机制，而让系统高层提供策略。     当然，有时候我们也要在驱动程序当中实现一些策略。例如，某个数字 I/O 驱动程序只提供以字节为单位访问硬件的方法，这样就可以避免编写额外的代码来处理单个数据位的麻烦。                    1） 同时支持同步与异步操作；         2） 驱动程序能够被多次打开；         3） 充分利用硬件特性；         4） 不具备用来“简化任务”的 或 提供与策略相关的软件层。       实际上，许多设备驱动程序是与用户程序一起发行的。这些用户程序主要用来帮助配置和访问目标设备。同时附带发行的还有一个客户程序库，它提供了那些不必在驱动程序本身实现的功能。     #2 内核功能划分        进程管理：创建和销毁进程，进程处理，进程间通信，进程调度；        内存管理：内核在有限的可用资源之上为每个进程都创建了一个虚拟地址空间，内核的不同部分在和内存管理子系统交互时使用一组函数调用；        文件系统：内核在没有结构的硬件上构造结构化的文件系统，而文件抽象在整个系统中广泛使用；文件系统是一个软件驱动程序，它将底层数据结构映射到高层数据结构；        设备控制：几乎每一个系统操作最终都会映射到物理设备上，除了极少数的几个对象之外，所有的设备控制操作都由被控制设备相关的代码来完成，这段代码就叫做驱动程序；        网络功能：由于数据包的传入是异步事件，因此大部分网络操作与具体进程无关，而必须由内核来完成；     #3 可装载模块和模块的分类        内核提供的特性可在运行时进行扩展，扩展包括添加和移除，这些可被扩展的代码称为“模块”；每个模块由目标代码组成，我们可以使用 insmod 将模块连接到正在运行的内核，也可以使用 rmmod 移除连接；           在内核中以模块方式实现的功能：文件系统类型、块设备、字符设备、IF drivers 等；                 1） 字符设备：字符设备是个能够像字节流一样被访问的设备，，例如：/dev/tty1 和 /dev/lp0 等；字符设备文件与普通文件的唯一区别在于，，而对普通文件的访问则可以前后移动访问位置；         2） 块设备：和字符设备一样，块设备也是通过 /dev 下的文件系统节点来访问的，不同的是，块设备上可以容纳文件系统；，而这些对用户是不透明的；         3） 网络设备（接口）：任何网络事务都经过一个网络接口形成；网络接口由内核中的网络子系统驱动，负责发送和接收数据包，但不涉及数据包的映射问题；;     #4 Linux 内核版本编号        内核版本号： 以版本号 2.6.9-5.ELsmp 为例：

    r:   2 , 主版本号

    x:  6 , 次版本号，偶数表示稳定版本，奇数表示开发中版本

    y:  9 , 修订版本号 ， 表示修改的次数

    头两个数字合在一齐可以描述内核系列。如稳定版的2.6.0，它是2.6版内核系列。

    -5:  表示这个当前版本的第5次微调 patch 

    ELsmp : 指出了当前内核是为 EL 和 smp特别调校的

    EL : Enterprise Linux ; smp : 表示支持多处理器

    另外，还有支持大内存版本的 bigmem 或 hugemem

 

 

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