深入了解Linux设备管理：编程代码分析 (linux中设备管理编程代码分析)
Linux操作系统是一款自由软件操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式设备、移动设备等多种场景。Linux操作系统通过设备管理来对硬件进行掌控，从而实现对硬件的使用。在这篇文章中，我们将深入了解Linux设备管理的原理，并通过编程代码进行分析。
一、Linux设备管理概述
Linux设备管理是指操作系统通过设备驱动程序与硬件之间的交互，从而实现对硬件的管理和控制。在Linux操作系统中，设备被看作是文件，通过文件方式来访问硬件设备。每个设备都有一个设备驱动程序，设备驱动程序可以让操作系统读取和写入硬件设备。大多数设备驱动程序都包含了一些函数，它们用于设置和获取设备的状态、读取和写入设备的数据以及执行其他一些有关设备的操作。设备驱动程序与操作系统之间的接口被称为API（应用程序接口）。
Linux操作系统支持许多类型的设备，包括串口、并口、硬盘、网络、USB设备等。在Linux操作系统中，每个设备都有一个唯一的ID号，可通过该ID号来访问该设备。
二、Linux设备管理的原理
Linux设备管理的基本思想是将所有设备视为文件，并通过文件系统来管理和控制这些设备。在Linux文件系统中，每个设备都有一个设备文件，这个设备文件提供了所有设备驱动程序所需的信息，包括设备的类型、设备的ID号、设备的权限等。通过设备文件，用户和应用程序可以读取和写入设备数据，也可以对设备进行控制。
Linux设备管理的核心是设备驱动程序。设备驱动程序负责对硬件设备进行管理和控制。设备驱动程序包括了各种函数，这些函数可以设置和获取设备状态、读取和写入设备数据、执行其他一些有关设备的操作。在Linux设备管理中，每个设备都有一个唯一的设备号，通过设备号可以定位到具体的设备驱动程序。在设备驱动程序中，可以使用ioctl函数来发送命令给设备。
三、Linux设备管理编程代码分析
下面是一个简单的例子，展示了如何使用Linux设备管理编程来实现与设备的交互。该例子以LED灯为例，用GPIO设备驱动程序控制LED灯的开关。
1. 定义设备驱动程序结构体
在设备驱动程序中定义一个结构体，包含设备驱动程序所需的信息。代码如下：
“`
struct led_dev {
struct cdev cdev;
int gpio;
};
“`
该结构体包含了一个cdev结构体，用于注册设备，以及一个gpio变量，用于存储LED灯的GPIO引脚。
2. 初始化设备驱动程序
接下来，在设备驱动程序的初始化函数中，初始化LED灯的GPIO引脚，并注册设备驱动程序。代码如下：
“`
static int led_probe(struct platform_device *pdev) {
int ret;
struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
struct led_dev *led;
led = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct led_dev), GFP_KERNEL);
if (!led) {
dev_err(&pdev->dev, “fled to allocate memory\n”);
return -ENOMEM;
}
led->gpio = of_get_named_gpio(np, “led-gpio”, 0);
if (!gpio_is_valid(led->gpio)) {
dev_err(&pdev->dev, “invalid gpio\n”);
return -EINVAL;
}
ret = gpio_request(led->gpio, “led-gpio”);
if (ret
dev_err(&pdev->dev, “fled to request gpio %d\n”, led->gpio);
return ret;
}
ret = gpio_direction_output(led->gpio, 1);
if (ret
dev_err(&pdev->dev, “fled to set gpio direction\n”);
return ret;
}
ret = alloc_chrdev_region(&led->cdev.dev, 0, 1, “led”);
if (ret
dev_err(&pdev->dev, “fled to allocate chrdev region\n”);
return ret;
}
cdev_init(&led->cdev, &led_fops);
led->cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&led->cdev, led->cdev.dev, 1);
if (ret
dev_err(&pdev->dev, “fled to add chrdev\n”);
return ret;
}
platform_set_drvdata(pdev, led);
dev_info(&pdev->dev, “led probe success\n”);
return 0;
}
“`
在该函数中，首先分配了一个led_dev结构体，然后获取LED灯的GPIO引脚，并对GPIO进行了配置。接下来，注册了设备驱动程序，并将设备驱动程序与LED灯的GPIO引脚关联起来。将led_dev结构体与platform_device结构体关联起来，便于在其他函数中使用。
3. 实现LED灯操作的函数
接下来，在设备驱动程序中添加LED灯的操作函数，包括LED灯的开启和关闭。代码如下：
“`
static int led_open(struct inode *inode, struct file *file) {
struct led_dev *led = contner_of(inode->i_cdev, struct led_dev, cdev);
file->private_data = led;
return 0;
}
static int led_release(struct inode *inode, struct file *file) {
return 0;
}
static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) {
struct led_dev *led = file->private_data;
char kbuf[10];
if (count >= sizeof(kbuf))
return -EINVAL;
if (copy_from_user(kbuf, buf, count))
return -EFAULT;
if (strncmp(kbuf, “on”, 2) == 0)
gpio_set_value(led->gpio, 1);
else if (strncmp(kbuf, “off”, 3) == 0)
gpio_set_value(led->gpio, 0);
else
return -EINVAL;
return count;
}
static const struct file_operations led_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.release = led_release,
.write = led_write,
};
“`
在该代码中，首先定义了设备驱动程序的三个操作函数：led_open()、led_release()和led_write()。然后，在led_write()函数中，读取用户输入的字符，然后根据输入的值对LED灯进行开启和关闭操作。
4. 注册LED灯设备
完成led驱动程序的初始化，将该驱动程序和设备关联。代码如下：
“`
static struct platform_driver led_driver = {
.probe = led_probe,
.remove = led_remove,
.driver = {
.name = “led”,
.of_match_table = led_of_match,
},
};
module_platform_driver(led_driver);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
“`
在该代码中，使用platform_driver结构体定义了一个LED设备的驱动程序。同时，还定义了设备的名字和驱动程序所需的函数。使用module_platform_driver()函数将该驱动程序注册到Linux操作系统中，即完成了设备管理部分的编程。
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通过本文的介绍，我们了解到了Linux设备管理的原理和编程方法，并通过实例代码进行了深入的分析。实际上Linux设备管理还有更多的细节和内容，需要通过不断的学习和实践来应用和掌握。通过对Linux设备管理的了解，我们可以轻松的进行开发和调试，并且在实际项目中应用也是非常有用和必要的。
相关问题拓展阅读：
linux系统下 程序中运行操作系统命令，详细解释
调用系统中bin目录下的ls函数，并完全替代现在这个程序的代码，ls即遍历所有文件名函数
S中设置的启动设备(通常是硬盘)启动，
接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux，Linux首先进行内核的引导，
接下来执行init程序，init程序调用了rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc当完成系
统初始化和运行服务的任务后，返回init；init启动了mingetty后，打开了终端供用户登
录系统，用户登录成功后进入了Shell，这样就完成了从开机到登录的整个启动过程。
加载内核
LILO启动之后，如果你选择了Linux作为准备引导的操作系统，之一个被加载的东西就是内核。请记住此时的计算机内存中还不存在任何操作系统， PC(因为它们天然的设计缺陷)也还没有办法存取机器上全部的内存。因此，内核就必须完整地加载到可用RAM的之一个兆字节之内。为了实现这个目的，内核是被压缩了的。这个文件的头部包含着必要的代码，先设置CPU进入安全模式(以此解除内存限制)，再对内核的剩余部分进行解压缩。
执行内核
内核在内存中解压缩之后，就可以开始运行了。此时的内核只知道它本身内建的各种功能，也就是说被编译为模块的内核部分还不能使用。最基本的是，内核必须有足够的代码设置自己的虚拟内存子系统指培和根文件系统(通常就是ext2文件系统)。一旦内核启动运行，对硬件的检测就会决定需要对哪些设备驱动程序进行初始化。从这里开始，内核就能够挂装根文件系统(这个过程类似于Windows识别并存取C盘的过程)。内核挂装了根文件系统之后，将启动并运行一个叫做 init的程序。
注意：在这里我们故意略去了Linux内核启动的许多细节，这些细节只有内核开发人员才感兴趣。如果你好奇的话，可以访问http：//地址处的 “Kernel Hackers Guide”。
init进程
init进程是非内核进程中之一个被启动运行的，因此它的进程编号PID的值总是1。init读它的配置文件/etc/inittab，决定需要启动的运行级别(Runlevel)。从根本上说，运行级别规定了整个系统的行为，每个级别(分别由0到6的整数表示)满足特定的目的。如果定义了 initdefault级别，这个值就直接被选中，否则需要由用户输入一个代表运行级别的数值。
输入代表运行级别的数字之后，init根据/etc/inittab文件中的定义执行一个命令脚本程序。缺省的运行级别取决于安装阶段对登录程序的选择：是使用基于文本的，还是使用基于X-Window的登录程序。
rc命令脚本程序
我们已经知道，当运行级别发生改变时，将由/etc/inittab文件定义需要运行哪一个命令脚本程序。这些命令脚本程序负责启动或者停止该运行级别特定的各种服务。由于需要管理的服务数量很多，因此需要使用rc命令脚本程序。其中，最主要的一个是/etc/rc.d/rc，它负责为每一个运行级别按照正确的顺序调用相应的命令脚本程序。我们可以想象，这样一个命令脚本程序很容易变得难以控制！为了防止这类事件的发生，需要使用精心设计的方案。
对每一个运行级别来说，在/etc/rc.d子目录中都有一个对应的下级目录。这些运老磨行级别的下级子目录的命名方法是rcX.d，其中的X就是代表运行级别的数字。比如说，运行级别3的全部命令脚本程序都保存在/etc/rc.d/rc3.d子目录中。
在各个运行级别的子目录中，都建立有到/etc/rc.d/init.d子目录中命令脚本程序的符号链接，但是，这些符号链接并不使用命令脚本程序在 /etc/rc.d/init.d子目录中原来的名字。如果命令脚本程序是用来启动一个服务的，其符号链接的名字就以侍逗斗字母S打头；如果命令脚本程序是用来关闭一个服务的，其符号链接的名字就以字母K打头。
许多情况下，这些命令脚本程序的执行顺序都很重要。如果没有先配置网络接口，就没有办法使用DNS服务解析主机名！为了安排它们的执行顺序，在字母S 或者K的后面紧跟着一个两位数字，数值小的在数值大的前面执行。比如：/etc/rc.d/rc3.d/S50inet就会在 /etc/rc.d/rc3.d/S55named之前执行(S50inet配置网络设置，S55named启动DNS服务器)。
存放在/etc/rc.d/init.d子目录中的、被符号链接上的命令脚本程序是真正的实干家，是它们完成了启动或者停止各种服务的操作过程。当 /etc/rc.d/rc运行通过每个特定的运行级别子目录的时候，它会根据数字的顺序依次调用各个命令脚本程序执行。它先运行以字母K打头的命令脚本程序，然后再运行以字母S打头的命令脚本程序。对以字母K打头的命令脚本程序来说，会传递Stop参数；类似地对以字母S打头的命令脚本程序来说，会传递 Start参数。
编写自己的rc命令脚本
在维护Linux系统运转的日子里，肯定会遇到需要系统管理员对开机或者关机命令脚本进行修改的情况。有两种方法可以用来实现修改的目的：
● 如果所做的修改只在引导开机的时候起作用，并且改动不大的话，可以考虑简单地编辑一下/etc/rc.d/rc.local脚本。这个命令脚本程序是在引导过程的最后一步被执行的。
● 如果所做的修改比较细致，或者还要求关闭进程使之明确地停止运行，则需要在/etc/rc.d/init.d子目录中添加一个命令脚本程序。这个命令脚本程序必须可以接受Start和Stop参数并完成相应的操作。
之一种方法，编辑/etc/rc.d/rc.local脚本，当然是两种方法中比较简单的。如果想在这个命令脚本程序中添加内容，只需要使用喜欢的编辑器程序打开它，再把打算执行的命令附加到文件的末尾就可以了。这对一两行的修改来说的确很便利。
如果确实需要使用一个命令脚本程序，这时必须选择第二个方法。编写一个rc命令脚本程序的过程并不像想象中那么困难。我们下面就给出一个例子，看看它是怎样实现的(顺便说一句，你可以把我们的例子当作范本，按照自己的需要进行修改和添加)。
假设你打算每隔60分钟调用一个特殊的程序来弹出一条消息，提醒自己需要从键盘前面离开休息一会儿，命令脚本程序将包括下面几个部分：
● 关于这个命令脚本程序功能的说明(这样就不会在一年之后忘记它)；
● 在试图运行它之前验证这个命令脚本程序确实存在；
● 接受start和stop参数并执行要求的动作。
参数给定后，我们就可以编写命令的脚本程序。这个程序很简单，大家可以自己编写一下，我在这里就不给出了。
编写好新的命令脚本程序之后，再从相关的运行级别子目录中加上必要的符号链接，来控制这个命令脚本程序的启动或者停止。在我的印象中，只想让它在运行级别3或者运行级别5中启动，原因是我认为只有这两个运行级别才是日常工作的地方。最后，希望这个命令脚本程序在进入运行级别6(重启动)的时候被关闭。
激活或者禁止服务项目
有的时候会发现，在引导的时候并不需要某个特定的服务被启动。如果你正在考虑使用Linux替换Windows NT的文件和打印服务器，就更是如此。
我们已经知道，在特定的运行级别子目录中给符号链接改个名称，就可以让该服务不被启动，如把其名称的之一个字母由S改为K。一旦熟练掌握了命令行和符号链接，就会发现这是激活或者禁止服务的最快办法。
在学习这个改名方法的时候，可能会觉得图形化的操作界面ksysv比较容易掌握。虽然它原来是设计使用在KDE环境里的，但在 Red Hat Linux 7.2下缺省安装的GNOME环境里也运行得很好。如果想启动它，只需简单地打开一个xterm窗口，并输入ksysv命令就可以了。屏幕上会出现一个窗口，其中列出了能够修改的全部参数，需要时还包括在线帮助。
警告：如果是在一个现实中的系统上学习本文的知识，要多多运用常识。当试着对启动脚本程序进行修改的时候，要记住所做的修改可能会造成你的系统不能正常工作，而且无法采用重启动的方法恢复。不要在正常运转的系统上实验新的设置，对你准备修改的文件要全部进行备份。最重要的是，在手边要准备一张引导盘以防不测
另外,虚机团上产品团购,超级便宜
刚才我看了一下资料execl是linux里C的一虚枝个函数悄饥。
应该不是单独的linux系统命令，下面是execl这个函数的相关启誉返说明。
linux上启动python程序,shell脚本服务怎么编写
1.只能够输入Python命令。
在Python交互模式下输入Python代码，而不要输入系统的命令。
2.在交互模式下打印语句不是必须的。
在交互模式下不需要输入完整的打印语句，解释器自动打印表达式的结果，但是在文件中则需要写print语句来打印结果。
3.提示符的变换和复合语句。
当在交互模式下输入两行或多行的复合语句时，提示符会由>>>变成；如果要结束复合语句的输入并执行它，那么必须按下Enter键两次，复合语句才会被执行。
4.交互提示模式一次运行一条语句。
当你想测试某一条命令的时候，交互模式是一个很好的测试方法，输入然后回车即可看到执行结果，非常方便，当然对于复合语句来说，只要最后按两次Enter键即可运行代码，看到执行结果。
具体如下：
1、简介
Linux操作系统是基于UNIX操作系统发展而来的一种克隆系统，它诞生于1991年的10月5日（这是之一次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。
2、基本信息
Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统，它诞生linux系统于1991年的10月5日（这是之一次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。
3、分区规定
关于linux中设备管理编程代码分析的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
