宋宝华——Linux设备驱动开发详解：基于最新的Linux 4.0内核(第一章)

首先声明，这并不是原创，内容均来自与题目中的书本，但是文章分类并无笔记或者读书手札的选项。

为什么要读书？

答：非科班出身，看韦东山教程快速入门，但是自身了解的知识面实在是太少了，看书可能会从文字中体会到更多作者想表达的思想——并不是说韦东山教程不好，但是教程毕竟不能面面俱到，而且即使这样，看和听的过程中仍会有疏漏，自己的注意力不可能一直保持很集中。

为什么要读这本书？

答：这本书多么好吗？不确定；只不过宋宝华还是挺有名气的，而且也是比较新的面向4.0的书，所以就它了。

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第一章 linux设备驱动程序概述及环境搭建

1.1设备驱动的作用：

驱使硬件工作。建立软件和硬件的联系。

1.2无操作系统时的设备驱动

应用软件-->设备驱动-->硬件

错误的示例：应用直接访问硬件、或者驱动中包含应用的处理逻辑。

即应体现“高内聚，低耦合”的思想。

1.3有操作系统时的设备驱动

仍应包含操作硬件的部分，但是同时应融入内核。为了实现这种融合，必须在说有的设备驱动中设计面向操作系统内核的接口，这样的接口由操作系统规定，对一类设备而言结构一致，但又使得其具体的设备间互相独立。

相对于无操作系统，之前是给应用提供接口，现在则是与系统进行交互，为系统提供接口。

这样，应用程序可以使用统一的系统调用接口来访问各种硬件设备。如可以使用read(),write()等函数读写文件就可以访问各种字符设备和块设备。

1.4linux设备驱动

1.4.1设备的分类及特点

字符设备：必须以串行顺序依次进行访问。如触摸屏、磁带驱动器、鼠标等。

块设备：可以按任意顺序进行访问，以块为单位进行操作。如硬盘、eMMC等。

网络设备：面向数据包的发送和接收而设计，并不倾向与对应文件系统的节点。

字符设备和块设备，都使用文件系统的操作接口open()，read()，close()，write()等进行访问。

网络设备则主要使用套接字接口。

1.4.2linux设备驱动与整个软硬件系统的关系

应用程序可以直接调用linux系统调用的接口，也可以通过c库来调用。而c库再调用系统调用。

C 库函数本身也通过系统调用接口而实现，如C 库函数 fopen()、fwrite()、fread()、fclose() 分别会调用操作系统的API open()、write()、read()、close()。

1.4.3linux设备驱动的重点、难点

Linux 设备驱动的学习是一项浩繁的工程，包含如下重点、难点。
 ● 编写Linux 设备驱动要求工程师有非常好的硬件基础，懂得SRAM、Flash、SDRAM、磁盘的读写方式，UART、I2C、USB等设备的接口以及轮询、中断、DMA 的原理，PCI 总线的工作方式以及CPU 的内存管理单元（MMU）等。
 ● 编写Linux 设备驱动要求工程师有非常好的C 语言基础，能灵活地运用C 语言的结构体、指针、函数指针及内存动态申请和释放等。
 ● 编写Linux 设备驱动要求工程师有一定的Linux 内核基础，虽然并不要求工程师对内核各个部分有深入的研究，但至少要明白驱动与内核的接口。尤其是对于块设备、网络设备、Flash 设备、串口设备等复杂设备，内核定义的驱动体系结构本身就非常复杂。
 ● 编写Linux 设备驱动要求工程师有非常好的多任务并发控制和同步的基础，因为在驱动中会大量使用自旋锁、互斥、信号量、等待队列等并发与同步机制。

1.5配套开发环境的搭建（略）

1.6设备驱动Hello World：LED驱动

对比了无系统的led驱动和有系统的led驱动，提供感性认识。

其中，内核中的leds-gpio.c确实自己应该看看。