深入了解Linux设备注册和驱动，开启高效编程之旅 (linux设备注册和驱动)
Linux作为一种开源操作系统，其开放性和强大的适应性在全球范围内得到广泛认可和应用。不仅如此，Linux也有着出色的开发者社区，为开发人员提供了许多优秀的工具和框架。其中，Linux设备注册和驱动就是其中之一，它可以帮助程序员在开发Linux应用程序时提供更加出色的高效编程体验。
什么是Linux设备注册和驱动？
Linux设备注册和驱动可以理解为一堆代码，帮助Linux内核识别硬件并使硬件在Linux环境下发挥作用。也就是说，设备驱动程序是用来控制硬件设备的，这些设备可以是内部设备如存储等，也可以是外部设备如打印机、鼠标等。 设备驱动程序必须和硬件设备紧密匹配，才能够完成必要的控制功能。在Linux中，设备注册和驱动程序的编写和管理是由内核虚拟文件系统（VFSD）来负责的。
显然，Linux设备注册和驱动程序的重要性不言而喻，它们直接与Linux操作系统的应用程序编写有着密切的联系。因此，我们深入了解Linux设备注册和驱动程序对于开发高效Linux应用程序是非常有益的。
如何创建Linux设备驱动程序？
Linux的设备驱动程序有两种类型，一种是字符设备驱动程序，另一种是块设备驱动程序。字符设备驱动程序是指那些每次读取一个字符或写入一个字符的设备。块设备驱动程序是指那些对设备进行块或扇区读写操作的设备。
接下来我们来看看如何创建Linux设备驱动程序。
你需要知道驱动程序所操作的设备在Linux文件系统的哪个位置。例如，/dev/hda是硬盘的路径，/dev/sda表示存储器设备的路径，/dev/ttyX表示控制台设备的路径等。在创建设备驱动程序时，通过创建设备文件来表明设备路径，这样内核就可以将设备响应你的驱动程序。
另外，设备驱动程序还需要实现一些自定义函数，比如设备打开函数、设备关闭函数、设备读函数、设备写函数等。这些函数的实现可以根据设备操作的需求，来为驱动程序提供基本的操作功能。例如，当我们打开一个设备时，内核启动设备打开函数，该函数可在打开设备时分配必要的内存、为设备进行数据初始化等操作。
在文件系统的角度来看，设备驱动程序是一种特殊类型的内核程序，需要在Linux内核启动时加载。而在开发Linux设备驱动程序时，需要使用Linux内核提供的一些开发工具，如Kbuild、Kconfig等来帮助完成驱动程序的构建。
Linux设备驱动程序的开发流程可以大致归纳为以下几步：
* 了解硬件特性并决定设备类型。
* 完成设备驱动程序的框架设计，并实现各自定义函数。
* 在内核虚拟文件系统中注册设备驱动程序。
* C编译器编译驱动程序。
* 链接驱动程序，并打包为模块。
* 加载设备驱动程序模块。
* 通过设备文件操作硬件设备。
当然，开发Linux设备驱动程序并非易事，它需要开发者具备良好的Linux内核知识和相应的编程技巧。
Linux设备驱动程序的应用
Linux设备驱动程序在很多硬件设备上都有广泛的应用。例如，Linux内核中自带的驱动程序就包含了很多驱动代码，如IDE硬盘驱动程序、串行接口设备驱动程序等。此外，Linux的应用范围越来越广泛，因此也需要越来越多的驱动程序来支持各种硬件设备，并帮助开发人员更好地进行开发。
结论
Linux是一种适应性强、开放性高的操作系统，Linux设备注册和驱动程序的开发，对于提升Linux操作系统的性能是至关重要的。本文对Linux设备注册和驱动程序进行了介绍，并介绍了如何创建设备驱动程序及其应用。开发Linux设备驱动程序不仅需要掌握相应的内核知识和编程技巧，还需要有足够的耐心、毅力和专注力。只有这样，才能将你的编程技能发挥到更大，并带来更出色的高效编程体验。
相关问题拓展阅读：
怎样写linux下的USB设备驱动程序
USB驱动程序基础
在动手写USB驱动程序这前，让我们先看看写的USB驱动程序在内核中的结构，如下图：
USB驱动程序存在于不同的内核子系统和USB硬件控制器之间，USB核心为USB驱动程序提供了一个用于访问和控制USB硬件的接口，而不必考虑系统当前存在的各种不同类型的USB硬件控制器。USB是一个非常复杂的设备，linux内核为我们提供了一个称为USB的核心的子系统来处理大部分的复杂性，USB设备包括配置(configuration)、接口（interface）和端点(endpoint)，USB设备绑定到接口上，而不是整个USB设备。如下图所示：
USB通信最基本的形式是通过端点（USB端点分中断、批量、等时、控制四种，每种用途不同），USB端点只能往一个方向传送数据，从主机到设备或者从设备到主机，端点可以看作是单向的管道（pipe）。所以我们可以这样认为：设备通常具有一个或者更多的配置，配置经常具有一个或者更多的接口，接口通常具有一个或者更多的设置，接口没有或具有一个以上的端点。驱动程序把驱动程序对象注册到USB子系统中，稍后再使用制造商和设备标识来判断是否已经安装了硬件。USB核心使用一个列表（是一个包含制造商ID和设备号ID的一个结构体）来判断对于一个设备该使用哪一个驱动程序，热插拨脚本使用它来确定当一个特定的设备插入到系统时该自动装载哪一个驱动程序。
上面我们简要说明了驱动程序的基本理简亮论，在写一个设备驱动程序之前，我们还要了解以下两个概念：模块和设备文件。
模块：是在内核空间运行的程序，实际上是一种目标对象文件，没有链接，不能独立运行，但是可以装载到系统中作为内带咐桥核的一部分运行，从而可以动态扩充内核的功能。模块最主要的用处就是用来实现设备驱动程序。Linux下对于一个硬件的驱动，可以有两种方式：直接加载到内核代码中，启动内核时就会驱动此硬件设备。另一种就是以模块方式，编译生成一个.ko文件(在2.4以下内核中是用.o作模块文件，我们以2.6的内核为准，以下同)。当应用程序需要时再加载到内核空间运行。所以我们所说的一个硬件的驱动程序，通常指的就是一个驱动模块。
设备文件：对于一个设备，它可以在/dev下面存在一个对应的逻辑设备节点，这个节点以文件的形式存在，但它不是普通意义上的文件，它是设备文件，更确切的说，它是设备节点。这个节点是通过mknod命令建立的，其中指定了主设备号和次设备号。主设备号表明了某一类设备，一般对应着确定的驱动程序；次设备号一般是区分不同属性，例如不同的使用方法，不同的位置，不同的操作。这个设备号是从/proc/devices文件中获得的，所以一般是先有驱动程序在内核中，才有设备节点在目录中。这个设备号（特指主设备号）的主要作用，就是声明设备所使用的驱动程序。驱动程序和设备号是一一对应的，当你打开一个设备文件时，操作系统就已经知道这个设备所对应的驱动程序。对于一个硬件，Linux是这样来进行驱动的：首先，我们必须提供一个.ko的驱动模块文件。我们要使用这个驱动程序，首先要加载它，我们可以用inod
.ko，这样驱动就会根据自己的类型（字符设备类型或块设备类型，例如鼠标就是字符设备而硬盘就是块设备）向系统注册，注册成功系统会反馈一个主设备号，这个主设备号就是系统对它的唯一标识。驱动就是根据此主设备号来创建一个一般放置在/dev目录下的设备文件。在我们要访问此硬件时，就可以对设备文件通过open、read、write、close等命令进行。而驱动就会接收到相应的read、write操作而根据自己的模块中的相应函数进行操作了。
USB驱动程序实践
了解了上述理论后，我们就可以动手写驱动程序，如果你基本功好，而且写过linux下的硬件驱动，USB的硬件驱动和pci_driver很类似，那么写USB的驱动就比较简单了，如果你只是大体了解了linux的硬件驱动，那也不要紧，因为在linux的内核源码中有一个框架程序可以拿来借用一下，这个框架程序在/usr/src/~（你的内核蠢猛版本，以下同）/drivers/u下，文件名为u-skeleton.c。写一个USB的驱动程序最基本的要做四件事：驱动程序要支持的设备、注册USB驱动程序、探测和断开、提交和控制urb（USB请求块）（当然也可以不用urb来传输数据，下文我们会说到）。
驱动程序支持的设备：有一个结构体struct
u_device_id，这个结构体提供了一列不同类型的该驱动程序支持的USB设备，对于一个只控制一个特定的USB设备的驱动程序来说，struct
u_device_id表被定义为：
/* 驱动程序支持的设备列表 */
static struct u_device_id
skel_table = {
{ USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID, USB_SKEL_PRODUCT_ID)
},
{ } /* 终止入口 */
};
MODULE_DEVICE_TABLE (u,
skel_table);
对于PC驱动程序，MODULE_DEVICE_TABLE是必需的，而且u必需为该宏的之一个值，而USB_SKEL_VENDOR_ID和USB_SKEL_PRODUCT_ID就是这个特殊设备的制造商和产品的ID了，我们在程序中把定义的值改为我们这款USB的，如：
/*
定义制造商和产品的ID号 */
#define USB_SKEL_VENDOR_ID 0x1234
#define
USB_SKEL_PRODUCT_ID
0x2345
这两个值可以通过命令lsu，当然你得先把USB设备先插到主机上了。或者查看厂商的USB设备的手册也能得到，在我机器上运行lsu是这样的结果：
Bus
004 Device 001: ID 0000:0000
Bus 003 Device 002: ID 1234:2345 Abc Corp.
Bus 002 Device 001: ID 0000:0000
Bus 001 Device 001: ID
0000:0000
得到这两个值后把它定义到程序里就可以了。
注册USB驱动程序：所有的USB驱动程序都必须创建的结构体是struct
u_driver。这个结构体必须由USB驱动程序来填写，包括许多回调函数和变量，它们向USB核心代码描述USB驱动程序。创建一个有效的struct
u_driver结构体，只须要初始化五个字段就可以了，在框架程序中是这样的：
static struct u_driver skel_driver
= {
.owner = THIS_MODULE,
.name =”skeleton”,
.probe = skel_probe,
.disconnect = skel_disconnect,
.id_table = skel_table,
};
找个相关的改改
如何在嵌入式LINUX中增加自己的设备驱动程序
Linux驱动程序的使用可以按照两种方式编译，一种是静态编译进内核，另李指一种是编译成模块以供动态加载。由于uClinux不支持模块动态加载，而且嵌入式LINUX不能够象桌面LINUX那样灵活的使用inod/rmmod加载卸载设备驱动程序，因而这里只介绍将设备驱动程序静态编译进uClinux内核的方法。
下面以UCLINUX为例，介绍在一个以模块方式出现的驱动程序test.c基础之上，将其编译进内核的一系列步骤：
（1）
改动test.c源带代码
之一步，将原来的：
#include
#include
char
kernel_version=UTS_RELEASE;
改动为：
#ifdef
MODULE
#include
#include
char
kernel_version=UTS_RELEASE;
#else
#define
MOD_INC_USE_COUNT
#define
MOD_DEC_USE_COUNT
#endif
第二步，新建函数int
init_test(void)
将设备注册写在此处：
result=register_chrdev(254,”test”,&test_fops);
（2）将test.c复制到/uclinux/linux/drivers/char目录下，并且在/uclinux/linux/drivers/char目录下mem.c中，int
chr_dev_init(
)函数中增加如下代码：
#ifdef
CONFIG_TESTDRIVE
init_test();
#endif
（仔散3）在/uclinux/linux/drivers/char目录下Makefile中增加如下代码：
ifeq($(CONFIG_TESTDRIVE),y)
L_OB+=test.o
Endif
（4）在/uclinux/linux/arch/m68knommu目录下config.in中字符设备段里增加如下代码：
bool
‘support
for
testdrive’
CONFIG_TESTDRIVE
y
（5）
运行make
menuconfig（在menuconfig的字符设备选项里你可以看见我们刚刚添加的’support
for
testdrive’选项，并且已经被选中念扰氏）；make
dep；make
linux；make
linux.text；make
linux.data；cat
linux.text
linux.data
>
linux.bin。
（6）
在
/uclinux/romdisk/romdisk/dev/目录下创建设备：
mknod
test
c
254
并且在/uclinux/appsrc/下运行make，生成新的Romdisk.s19文件。
到这里，在UCLINUX中增加设备驱动程序的工作可以说是完成了，只要将新的linux.bin与Romdisk
嵌入式linux技术
嵌入式Linux是按照嵌入式操作系统的要求而设计的一滚轮种小型操作系统，它由一个Kernel(内核)及一些根据需要进行定制的系统模块组成。Kernel一般只有几百kB左右，即使加上其它必须的模块和应用程序，所需的存储空间也很小。它具有多任务、多进程的系统特征，有些还具有实时性。一个小型的嵌入式Linux系统只需要引导程序、Linux微内核、初始化进程3个基本元素。运行嵌入式Linux的CPU可以是x86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC等。与这些芯片搭配的主板都很小，通常只有一张PCI卡大小，有的甚至更小。嵌入式Linux所需的存储器不是软磁盘、硬盘、Zip盘、CD-ROM、DVD这些众所周知的常规存储器，它主要使用Rom、CompactFlash、M-Systems的DiskOnChip、Sony的MemoryStick、IBM的MicroDrive等体积极小(与主板上的BIOS大小相近)，且存储容量不太大的存储器。它的内存可以使用普通的内存，也可以使用专用的RAM。
与其它嵌入式操作系统相比，Linux的源代码是开放的，不存在黑箱技术。Linux作为一种可裁剪的软件平台系统，很可能发展成为未来嵌入式设备产品的绝佳资源。Linux与生俱来的优秀网络血统更为今后的发悉坦展铺平了一条宽广平坦的大路。因此，在保持Linux内核系统更小、更稳定、更具价格竞争力等优势的同时，对系统内核进行实时性优化，更加使之能够适应对工业控制领域高实时性的要求。这也正是嵌入式linux操作系统在嵌入式工控系统中的发展所在。同时也使Linux成为嵌入式操作系统中的新贵。
标准的Linux内核通常驻留在内存中，每一个应用程序都是从磁盘运到内存上执行。当程序结束后，它所占用的内存就被释放，程序就被下载了。而在一个嵌入式系统里，可能没有磁盘。有两种途径可以消除对磁盘的依赖，一是在一个简单的系统里，当系统启动后，内核和所有的应用程序都存在内存里。这是大多数传统的嵌入式系统的工作模式，同样Linux。第二种就是linux所特有的功能，因为Linux已经大陆信有能力“加载”和“卸载”程序，因此，一个嵌入式系统就可以利用它来节省内存。一个比较典型的系统有大约8MB到16MB的闪存和8MBRAM�而闪存可以被用作文件系统。用闪存驱动程序作为从闪存到文件系统的界面就是一种选择。当然，也可以用一个闪存磁盘。用闪存来摆脱系统对一个磁盘的需求(依赖)具有DiskOnChip技术以及CmopactFlash卡等方式。
用来连接FlashMemory和文件系统的程序都以文件形式存储在Flash文件中，需要时可以装入内存，这种动态的、根据需要加载的能力是支持其它一系列功能的重要特征。它能使初始化代码在系统引导后被释放。实际上，Linux同样还有很多内核外运行的公用程序，这些程序通常在初始化时运行一次，以后就不再运行。而且，这些公用程序可以用它们相互共有的方式一个接一个地按顺序运行。这样，相同内存空间可以被反复使用以“召入”每一个程序，就象系统引导一样。这样可以节省内存，特别是那些配置一次以后就不再更改的网络堆栈。如果将Linux可加载模块的功能包括在内核里，驱动程序和应用程序就都可以被加载。由于它可以检查硬件环境并且为硬件装上相应的软件，从而消除了用一个程序占用许多FlashMemory来处理多种硬件的复杂性。另外，软件的升级更加模块化，可以在系统运行时在Flash上升级应用程序和加载驱动程序，其配置信息和运行时间参数可以作为数据文件储存在Flash中。
嵌入式工业控制网络的实现方案
基于嵌入式linux的工控系统以嵌入式微处理器为核心来运行嵌入式Linux操作系统。应用程序可通过网络进行更新，并可通过键盘进行人机对话，数据可通过LCD现场显示，重要数据可用文件形式保存在Flash等闪存存储器中；数据和报警信息可通过串口向上位机传输，也可以通过以太网向工业以太网或Inernet发布，用户还可通过网络实现远程监控和远程维护。更为关键的是，可充分利用Internet上已有的软件和协议(如：ftp，http以及Apache�PHP�MySQL等应用程序)迅速搭建前台数据采集系统，以实现测控系统和后台管理系统的通讯。图1所示是这种实现方案的系统框图。这种方式的优点有：
(1)不需专用的通信线路即可用现成的INTER-NET网络将数据传送到任何地方。
(2)不仅能够传递数据信号，也可以传递音频和图像信号。
(3) 由于目前的INTERNET协议是现成和公开的，因此，利用大到几十兆的 Microsoft IE浏览器，或小到只有600kB的Mosaic浏览器都可以对网络数据进行读取。
您好，这样的情况建议您下载最新版本的驱动精灵，或是直接在线升级一下驱动精灵。希望可以帮到您。
11 根文件渣含系统并添或梁察加自己的程序衫茄
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