13 I/O体系结构和块设备驱动程序

• 上章虚拟文件系统在某种意义上依靠低层函数以进行适合于每个设备的读、写或其他操作
• 前一章还包括对不同文件系统如何处理这些操作的简单讨论。
• 本章
  • 内核如何在实际的设备上调用这些操作

 

• “I/O体系结构”
  • 80x86的I/O体系结构
• “设备驱动程序模型”,
  • Linux设备驱动程序模型。
• “设备文件”,
  • VFS如何把叫做“设备文件”的特殊文件
  • 与每个不同的硬件设备相对应,
  • 从而使应用程序可用相同的方式使用所有设备
• “设备驱动程序”
  • 常用的设备驱动程序特性
• “字符设备驱动程序”
  • Linux字符设备驱动程序的整体组织结构
• 下一章讨论块设备驱动程序

 

• 自己开发设备驱动程序
• 最好参考
• O" Reilly出版, Jonathan Corbet Alessandro Rubini和 Greg Kroah- Hartman
• 《 Linux Device Drivers》(第三版)

I/O体系结构

• 为确保计算机能够正常工作,

• 须提供数据通路,

• 让信息在连接到CPU、RAM和I/O设备之间流动。

• 这些数据通路总称为总线,

  • 计算机内部主通信通道
     

• 所有计算机都有一条系统总线,

  • 它连接大部分内部硬件设备

• 典型系统总线是PCI( Peripheral Component Interconnect)总线。

• 其他类型的总线也很多

• ISA

• EISA

• MCA

• SCSI

• USB

• 计算机包括几种不同类型的总线,

  • 通过被称作“桥”的硬件设备连一起

• 两条高速总线

  • 在内存芯片上来回传送数据:
  • 前端总线将CPU连接到RAM控制器
  • 后端总线将CPU直接连接到外部硬件的高速缓存
  • 主机上的桥将系统总线和前端总线连接在一起