linux驱动--内核和驱动关系

 

关键词： linux驱动，内核

 

 

概述

Linux设备驱动属于内核的一部分，Linux内核的一个模块可以以两种方式被编译和加

载：

（1）直接编译进Linux内核，随同Linux启动时加载。

（2）编译成一个可加载和删除的模块。

驱动程序向内核添加了一些函数，是内核的一部分。例如Open(), Release(), Read(), Write()。这些函数由内核在适当的时候来调用，可以用来完成硬件访问等操作。驱动程序占kernel源代码超过50%。

内核中printk()函数的设计目的并不是为了和用户交流，它实际上是内核的一种日志机制，用来记录下日志信息或者给出警告提示。如果syslogd 和klogd 守护进程在运行的话，则不管是否向控制台输出，消息都会被追加进/var/log/messages 文件。klogd只处理内核消息，syslogd 处理其他系统消息，比如应用程序。

Linux内核模块关系图

 

设备驱动的并发控制

自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环查看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，“自旋”就是“在原地打转”。自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它可以在任何上下文使用。

信号量则引起调用者睡眠，它把进程从运行队列上拖出去，除非获得锁。信号量适合于保持时间较长的情况，会只能在进程上下文使用。

 

如果被保护的共享资源需要在中断上下文访问（包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断），就必须使用自旋锁。

 

设备驱动的内存与IO访问

         内核虚拟内存映射到连续的物理内存。

 

CPU 通常并没有为这些已知的外设I/O内存资源的物理地址预定义虚拟地址范围，驱动程序并不能直接通过物理地址访问I/O 内存资源，而必须将它们映射到核心虚地址空间内（通过页表），然后才能根据映射所得到的核心虚地址范围，通过访内指令访问这些I/O内存资源。Linux 在io.h 头文件中声明了函数ioremap（），用来将I/O 内存资源的物理地址映射到核心虚地址空间（3GB－4GB）。

 

         驱动中使用的地址是虚拟地址。外设的IO地址需要映射到虚拟地址。

 

 

 

 

参考资料

Linux设备驱动开发详解(第2版)    Linux设备驱动调试、移植  

http://zh.wikipedia.org/zh/Linux%E5%86%85%E6%A0%B8        Linux内核