Linux設備驅動開發詳解(第2版) 嵌入式linux技術操作詳解 linux操作係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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華清遠見嵌入式培訓中心宋寶華編著 著

圖書標籤:

• Linux設備驅動
• 嵌入式Linux
• Linux操作係統
• 驅動開發
• 嵌入式技術
• 內核編程
• C語言
• 硬件接口
• 係統編程
• 技術詳解

店鋪： 遼海齣版社圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115236579

商品編碼：12082954848

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2015-12-01

內容介紹
　　本書是一本介紹Linux設備驅動開發理論、框架與實例的書，本書基於LDD6410開發闆，以Linux 2.6版本內核為藍本，詳細介紹自鏇鎖、信號量、完成量、中斷頂/底半部、定時器、內存和I/O映射以及異步通知、阻塞I/O、非阻塞I/O等Linux設備驅動理論；字符設備、塊設備、TTY設備、I2C設備、LCD設備、音頻設備、USB設備、網絡設備、PCI設備等Linux設備驅動的架構和框架中各個復雜數據架構和函數的關係，並講解瞭Linux驅動開發的大量實例，使讀者能夠獨立開發各類Linux設備驅動。 　　本書內容全麵，實例豐富，操作性強，語言通俗易懂，適閤廣大Linux開發人員、嵌入式工程師參考使用。


關聯推薦
設備驅動程序是嵌入式操作係統的重要模塊，也是難點之一，Linux設備驅動程序*以復雜和繁多而著名，本書的作者集多年授課和開發的經驗，以簡潔的語言和豐富的實例講述瞭這一技術，深入淺齣，值得一讀。 本書係統講述瞭Linux內核驅動的支撐技術，涉及內核編程方式、內核模塊、設備文件係統、同步互斥機製等。本書針對具體硬件的真實外設，結閤實際外設的硬件邏輯，講解瞭常見類型驅動程序的編寫方法和實現細節。 如果說硬件是係統的軀體，軟件是係統的靈魂，驅動就是連接軀體和靈魂的紐帶，是係統運轉的樞紐。本書旨在引導讀者，消除讀者對驅動開發的神秘感，同時也指齣瞭老手常見的盲點與誤區。*難得的是，本書通過大量開發實例生動、係統地講解瞭Linux設備驅動開發的方方麵麵。


目錄
目　錄

第1篇　Linux設備驅動入門

第1章　Linux設備驅動概述及開發環境構建　2
1.1　設備驅動的作用　3
1.2　無操作係統時的設備驅動　3
1.3　有操作係統時的設備驅動　5
1.4　Linux設備驅動　6
1.4.1　設備的分類及特點　6
1.4.2　Linux設備驅動與整個軟硬件係統的關係　7
1.4.3　Linux設備驅動的重點、難點　8
1.5　Linux設備驅動開發環境構建　8
1.5.1　PC上的Linux環境　8
1.5.2　LDD6410開發闆　11
1.5.3　工具鏈安裝　13
1.5.4　主機端nfs和tftp服務安裝　14
1.5.5　源代碼閱讀和編輯　14
1.6　設備驅動Hello World：LED驅動　15
1.6.1　無操作係統時的LED驅動　15
1.6.2　Linux下的LED驅動　16
1.7　全書結構　19

第2章　驅動設計的硬件基礎　21
2.1　處理器　22
2.1.1　通用處理器　22
2.1.2　數字信號處理器　23
2.2　存儲器　25
2.3　接口與總綫　29
2.3.1　串口　29
2.3.2　I2C　30
2.3.3　USB　31
2.3.4　以太網接口　33
2.3.5　ISA　34
2.3.6　PCI和cPCI　35
2.4　CPLD和FPGA　38
2.5　原理圖分析　41
2.5.1　原理圖分析的內容　41
2.5.2　原理圖的分析方法　41
2.6　硬件時序分析　43
2.6.1　時序分析的概念　43
2.6.2　典型硬件時序　44
2.7　芯片手冊閱讀方法　45
2.8　儀器儀錶使用　48
2.8.1　萬用錶　48
2.8.2　示波器　48
2.8.3　邏輯分析儀　50
2.9　總結　52

第3章　Linux內核及內核編程　53
3.1　Linux內核的發展與演變　54
3.2　Linux 2.6內核的特點　55
3.3　Linux內核的組成　56
3.3.1　Linux內核源代碼目錄結構　56
3.3.2　Linux內核的組成部分　57
3.3.3　Linux內核空間與用戶空間　60
3.4　Linux內核的編譯及加載　60
3.4.1　Linux內核的編譯　60
3.4.2　Kconfig和Makefile　62
3.4.3　Linux內核的引導　69
3.5　Linux下的C編程特點　71
3.5.1　Linux編碼風格　71
3.5.2　GNU C與ANSI C　73
3.5.3　do{ }while(0)　77
3.5.4　goto　78
3.6　總結　79

第2篇　Linux設備驅動核心理論

第4章　Linux內核模塊　82
4.1　Linux內核模塊簡介　83
4.2　Linux內核模塊程序結構　85
4.3　模塊加載函數　85
4.4　模塊卸載函數　86
4.5　模塊參數　87
4.6　導齣符號　88
4.7　模塊聲明與描述　89
4.8　模塊的使用計數　89
4.9　模塊的編譯　90
4.10　使用模塊繞開GPL　91
4.11　總結　91

第5章　Linux文件係統與設備文件係統　92
5.1　Linux文件操作　93
5.1.1　文件操作係統調用　93
5.1.2　C庫文件操作　95
5.2　Linux文件係統　97
5.2.1　Linux文件係統目錄結構　97
5.2.2　Linux文件係統與設備驅動　98
5.3　devfs設備文件係統　101
5.4　udev設備文件係統　102
5.4.1　udev與devfs的區彆　102
5.4.2　sysfs文件係統與Linux設備模型　104
5.4.3　udev的組成　110
5.4.4　udev規則文件　111
5.4.5　創建和配置mdev　113
5.5　LDD6410的SD和NAND文件係統　114
5.6　總結　117

第6章　字符設備驅動　118
6.1　Linux字符設備驅動結構　119
6.1.1　cdev結構體　119
6.1.2　分配和釋放設備號　120
6.1.3　file_operations結構體　120
6.1.4　Linux字符設備驅動的組成　122
6.2　globalmem虛擬設備實例描述　124
6.3　globalmem設備驅動　125
6.3.1　頭文件、宏及設備結構體　125
6.3.2　加載與卸載設備驅動　126
6.3.3　讀寫函數　127
6.3.4　seek函數　128
6.3.5　ioctl函數　129
6.3.6　使用文件私有數據　130
6.4　globalmem驅動在用戶空間的驗證　136
6.5　總結　138

第7章　Linux設備驅動中的並發控製　139
7.1　並發與競態　140
7.2　中斷屏蔽　141
7.3　原子操作　142
7.3.1　整型原子操作　142
7.3.2　位原子操作　142
7.4　自鏇鎖　143
7.4.1　自鏇鎖的使用　143
7.4.2　讀寫自鏇鎖　145
7.4.3　順序鎖　147
7.4.4　讀-拷貝-更新　148
7.5　信號量　152
7.5.1　信號量的使用　152
7.5.2　信號量用於同步　154
7.5.3　完成量用於同步　154
7.5.4　自鏇鎖vs信號量　155
7.5.5　讀寫信號量　155
7.6　互斥體　156
7.7　增加並發控製後的globalmem驅動　157
7.8　總結　160

第8章　Linux設備驅動中的阻塞與非阻塞I/O　161
8.1　阻塞與非阻塞I/O　162
8.1.1　等待隊列　162
8.1.2　支持阻塞操作的globalfifo設備驅動　166
8.1.3　在用戶空間驗證globalfifo的讀寫　171
8.2　輪詢操作　172
8.2.1　輪詢的概念與作用　172
8.2.2　應用程序中的輪詢編程　172
8.2.3　設備驅動中的輪詢編程　172
8.3　支持輪詢操作的globalfifo驅動　173
8.3.1　在globalfifo驅動中增加輪詢操作　173
8.3.2　在用戶空間驗證globalfifo設備的輪詢　174
8.4　總結　175

第9章　Linux設備驅動中的異步通知與異步I/O　176
9.1　異步通知的概念與作用　177
9.2　Linux異步通知編程　177
9.2.1　Linux信號　177
9.2.2　信號的接收　179
9.2.3　信號的釋放　180
9.3　支持異步通知的globalfifo驅動　182
9.3.1　在globalfifo驅動中增加異步通知　182
9.3.2　在用戶空間驗證globalfifo的異步通知　184
9.4　Linux 2.6異步I/O　185
9.4.1　AIO概念與GNU C庫函數　185
9.4.2　使用信號作為AIO的通知　188
9.4.3　使用迴調函數作為AIO的通知　189
9.4.4　AIO與設備驅動　190
9.5　總結　192

第10章　中斷與時鍾　193
10.1　中斷與定時器　194
10.2　Linux中斷處理程序架構　195
10.3　Linux中斷編程　196
10.3.1　申請和釋放中斷　196
10.3.2　使能和屏蔽中斷　197
10.3.3　底半部機製　197
10.3.4　實例：S3C6410實時鍾中斷　200
10.4　中斷共享　202
10.5　內核定時器　203
10.5.1　內核定時器編程　203
10.5.2　內核中延遲的工作delayed_work　205
10.5.3　實例：秒字符設備　206
10.6　內核延時　210
10.6.1　短延遲　210
10.6.2　長延遲　210
10.6.3　睡著延遲　211
10.7　總結　212

第11章　內存與I/O訪問　213
11.1　CPU與內存和I/O　214
11.1.1　內存空間與I/O空間　214
11.1.2　內存管理單元MMU　215
11.2　Linux內存管理　218
11.3　內存存取　220
11.3.1　用戶空間內存動態申請　220
11.3.2　內核空間內存動態申請　221
11.3.3　虛擬地址與物理地址關係　224
11.4　設備I/O端口和I/O內存的訪問　225
11.4.1　Linux I/O端口和I/O內存訪問接口　225
11.4.2　申請與釋放設備I/O端口和I/O內存　226
11.4.3　設備I/O端口和I/O內存訪問流程　227
11.4.4　將設備地址映射到用戶空間　228
11.5　I/O內存靜態映射　233
11.6　DMA　236
11.6.1　DMA與Cache一緻性　236
11.6.2　Linux下的DMA編程　237
11.7　總結　241

第12章　工程中的Linux設備驅動　242
12.1　platform設備驅動　243
12.1.1　platform總綫、設備與驅動　243
12.1.2　將globalfifo作為platform設備　244
12.1.3　platform設備資源和數據　246
12.2　設備驅動的分層思想　248
12.2.1　設備驅動核心層和例化　248
12.2.2　輸入設備驅動　249
12.2.3　RTC設備驅動　254
12.3　主機驅動與外設驅動分離思想　255
12.3.1　主機、外設驅動分離的意義　255
12.3.2　Linux SPI主機和設備驅動　256
12.4　設備驅動中的電源管理　260
12.5　misc設備驅動　262
12.6　基於sysfs的設備驅動　263
12.7　Linux設備驅動的固件加載　265
12.8　Android設備驅動　266
12.9　總結　269

第3篇　Linux設備驅動實例

第13章　Linux塊設備驅動　272
13.1　塊設備的I/O操作特點　273
13.2　Linux塊設備驅動結構　273
13.2.1　block_device_operations結構體　273
13.2.2　gendisk結構體　274
13.2.3　request與bio結構體　276
13.2.4　塊設備驅動注冊與注銷　285
13.3　Linux塊設備驅動的模塊加載與卸載　286
13.4　塊設備的打開與釋放　288
13.5　塊設備驅動的ioctl函數　288
13.6　塊設備驅動的I/O請求處理　289
13.6.1　使用請求隊列　289
13.6.2　不使用請求隊列　291
13.7　實例1：vmem_disk驅動　292
13.7.1　vmem_disk的硬件原理　292
13.7.2　vmem_disk驅動模塊的加載與卸載　293
13.7.3　vmem_disk設備驅動block_device_operations及成員函數　296
13.7.4　vmem_disk I/O請求處理　298
13.8　實例2：IDE硬盤設備驅動　300
13.9　總結　303

第14章　Linux終端設備驅動　304
14.1　終端設備　305
14.2　終端設備驅動結構　307
14.3　終端設備驅動初始化與釋放　311
14.3.1　模塊加載與卸載函數　311
14.3.2　打開與關閉函數　312
14.4　數據發送和接收　313
14.5　TTY綫路設置　316
14.5.1　綫路設置用戶空間接口　316
14.5.2　tty驅動set_termios函數　317
14.5.3　tty驅動的tiocmget和tiocmset函數　318
14.5.4　tty驅動ioctl函數　319
14.6　UART設備驅動　320
14.7　printk和early_printk console驅動　325
14.8　實例：S3C6410串口與console驅動　328
14.8.1　S3C6410串口硬件描述　328
14.8.2　S3C6410串口UART驅動　330
14.8.3　S3C6410串口console驅動　331
14.9　總結　332

第15章　Linux的I2C核心、總綫與設備驅動　333
15.1　Linux的I2C體係結構　334
15.2　Linux I2C核心　339
15.3　Linux I2C總綫驅動　341
15.3.1　I2C適配器驅動加載與卸載　341
15.3.2　I2C總綫通信方法　342
15.4　Linux I2C設備驅動　344
15.4.1　Linux I2C設備驅動的模塊加載與卸載　344
15.4.2　Linux I2C設備驅動的數據傳輸　344
15.4.3　Linux的i2c-dev.c文件分析　345
15.5　S3C6410 I2C總綫驅動實例　349
15.5.1　S3C6410 I2C控製器硬件描述　349
15.5.2　S3C6410 I2C總綫驅動總體分析　349
15.5.3　S3C6410 I2C適配器驅動的模塊加載與卸載　350
15.5.4　S3C6410 I2C總綫通信方法　354
15.6　AT24XX EEPROM的I2C設備驅動實例　359
15.7　總結　362

第16章　Linux網絡設備驅動　363
16.1　Linux網絡設備驅動的結構　364
16.1.1　網絡協議接口層　364
16.1.2　網絡設備接口層　366
16.1.3　設備驅動功能層　369
16.1.4　網絡設備與媒介層　369
16.2　網絡設備驅動的注冊與注銷　369
16.3　網絡設備的初始化　371
16.4　網絡設備的打開與釋放　372
16.5　數據發送流程　373
16.6　數據接收流程　374
16.7　網絡連接狀態　377
16.8　參數設置和統計數據　378
16.9　DM9000網卡設備驅動實例　381
16.9.1　DM9000網卡硬件描述　381
16.9.2　DM9000網卡驅動設計分析　383
16.10　總結　387

第17章　Linux音頻設備驅動　388
17.1　數字音頻設備　389
17.2　音頻設備硬件接口　390
17.2.1　PCM接口　390
17.2.2　IIS接口　390
17.2.3　AC'97接口　390
17.3　Linux OSS音頻設備驅動　391
17.3.1　OSS驅動的組成　391
17.3.2　mixer接口　392
17.3.3　dsp接口　393
17.3.4　OSS用戶空間編程　394
17.4　Linux ALSA音頻設備驅動　399
17.4.1　ALSA的組成　399
17.4.2　card和組件管理　400
17.4.3　PCM設備　402
17.4.4　控製接口　412
17.4.5　AC97 API接口　416
17.4.6　ALSA用戶空間編程　418
17.5　Linux ASoC音頻設備驅動　423
17.5.1　ASoC驅動的組成　423
17.5.2　ASoC Codec驅動　423
17.5.3　ASoC平颱驅動　426
17.5.4　ASoC闆驅動　429
17.6　S3C6410+WM9714 ASoC驅動實例　430
17.7　總結　439

第18章　LCD設備驅動　440
18.1　LCD硬件原理　441
18.2　幀緩衝　443
18.2.1　幀緩衝的概念　443
18.2.2　顯示緩衝區與顯示點　443
18.2.3　Linux幀緩衝相關數據結構與函數　444
18.3　Linux幀緩衝設備驅動結構　450
18.4　幀緩衝設備驅動的模塊加載與卸載函數　450
18.5　幀緩衝設備顯示緩衝區的申請與釋放　452
18.6　幀緩衝設備的參數設置　453
18.6.1　定時參數　453
18.6.2　像素時鍾　454
18.6.3　顔色位域　454
18.6.4　固定參數　455
18.7　幀緩衝設備驅動的fb_ops成員函數　455
18.8　LCD設備驅動的讀寫、mmap和ioctl函數　456
18.9　幀緩衝設備的用戶空間訪問　461
18.10　Linux圖形用戶界麵　463
18.10.1　Qt-X11/QtEmbedded/Qtopia　463
18.10.2　Microwindows/Nano-X　467
18.10.3　MiniGUI　469
18.10.4　Android　471
18.11　實例：S3C6410 LCD設備驅動　474
18.12　總結　478

第19章　Flash設備驅動　479
19.1　Linux Flash驅動結構　480
19.1.1　Linux MTD係統層次　480
19.1.2　Linux MTD係統接口　480
19.1.3　MTD用戶空間編程　485
19.2　NOR Flash驅動　488
19.3　NAND Flash驅動　491
19.4　NOR Flash驅動實例：S3C6410外圍的NOR Flash驅動　496
19.5　NAND Flash驅動實例：S3C6410外圍的NAND Flash驅動　497
19.5.1　S3C6410 NAND控製器硬件描述　497
19.5.2　S3C6410 nand_chip初始化與NAND探測　498
19.6　Flash文件係統的建立　500
19.6.1　Flash轉換層　500
19.6.2　CramFS　501
19.6.3　JFFS/JFFS2　501
19.6.4　YAFFS/YAFFS2　502
19.6.5　UBI/UBIFS　505
19.7　總結　506

第20章　USB主機與設備驅動　507
20.1　Linux USB驅動層次　508
20.1.1　主機側與設備側USB驅動　508
20.1.2　設備、配置、接口、端點　509
20.2　USB主機控製器驅動　512
20.2.1　USB主機控製器驅動的整體結構　512
20.2.2　實例：S3C6410 USB 1.1主機驅動　516
20.3　USB設備驅動　518
20.3.1　USB設備驅動整體結構　518
20.3.2　USB請求塊(URB)　523
20.3.3　探測和斷開函數　527
20.3.4　USB骨架程序　528
20.3.5　實例：USB鍵盤驅動　534
20.4　USB UDC與gadget驅動　536
20.4.1 UDC和gadget驅動關鍵數據結構與API　536
20.4.2　實例：S3C6410 USB 2.0的UDC驅動　540
20.4.3　實例：file storage gadget驅動　542
20.5　USB OTG驅動　544
20.6　總結　545

第21章　PCI設備驅動　547
21.1　PCI總綫與配置空間　548
21.1.1　PCI總綫的Linux描述　548
21.1.2　PCI設備的Linux描述　550
21.1.3　PCI配置空間訪問　551
21.1.4　PCI DMA相關的API　555
21.1.5　PCI 設備驅動其他常用API　555
21.2　PCI設備驅動結構　556
21.2.1　PCI設備驅動的組成　556
21.2.2　實例：PCI骨架程序　560
21.3　總結　562

第4篇　Linux設備驅動調試、移植

第22章　Linux設備驅動的調試　564
22.1　Linux開發環境建設　565
22.1.1　實驗室建設　565
22.1.2　工具鏈　566
22.1.3　串口工具　567
22.2　GDB調試器用法　570
22.2.1　GDB基本用法　570
22.2.2　DDD圖形界麵調試工具　578
22.3　Linux內核調試　580
22.4　內核打印信息——printk()　581
22.5　使用/proc　582
22.6　Oops　586
22.7　監視工具　588
22.8　內核調試器　589
22.8.1　kcore　589
22.8.2　KDB　592
22.8.3　KGDB　594
22.9　使用仿真器調試內核　595
22.10　應用程序調試　596
22.11　Linux性能監控與調優工具　598
22.12　總結　601

第23章　Linux設備驅動的移植　602
23.1　編寫可移植的設備驅動　603
23.1.1　可移植的數據類型　603
23.1.2　結構體對界　604
23.1.3　Little Endian與Big Endian　605
23.1.4　內存頁麵大小　605
23.2　巧用同類設備驅動　606
23.2.1　巧用demo闆驅動　606
23.2.2　巧用類似芯片的驅動程序　606
23.2.3　藉用芯片廠商的範例程序　609
23.3　從Linux 2.4移植設備驅動到Linux 2.6　610
23.4　Linux與其他操作係統之間的驅動移植　618
23.5　Linux內核的移植　626
23.6　總結　630

參考文獻　631

深入探索現代操作係統內核：構建與驅動構建的藝術 本書是一本旨在帶領讀者深入理解現代操作係統內核運作機製，並掌握驅動程序開發關鍵技術的深度教程。它不僅涵蓋瞭操作係統的基本原理，更著眼於如何通過驅動程序的編寫，實現硬件與操作係統的無縫對接，從而充分發揮硬件性能，構建穩定高效的係統。本書適閤有一定編程基礎，希望進階操作係統內核開發或嵌入式係統驅動開發的技術人員閱讀。 第一部分：操作係統內核的基石——深入理解核心概念 在開始驅動程序開發之前，充分理解操作係統內核的設計理念和核心組件至關重要。本書的第一部分將為您打下堅實的基礎，引領您逐步揭開內核的神秘麵紗。 內核架構與模塊化設計： 我們將從宏觀層麵解析現代操作係統的內核架構，重點關注其模塊化設計。理解內核如何被組織成相互協作的模塊，以及這些模塊之間的接口和通信機製，是掌握內核開發的基礎。您將學習到諸如內核空間與用戶空間的概念、係統調用接口的原理，以及如何利用內核模塊化特性來擴展係統功能。 進程與綫程管理： 進程和綫程是操作係統中最基本也是最重要的概念。本書將深入剖析進程的創建、調度、同步與通信機製。您將理解進程狀態的演變、不同調度算法的優劣，以及如何利用鎖、信號量、條件變量等同步原語來避免競態條件和死鎖。綫程作為輕量級進程，其創建、管理和同步方式也將被詳細講解。 內存管理： 高效的內存管理是操作係統性能的關鍵。我們將深入探討虛擬內存、分頁、分段等概念，以及它們如何在硬件的支持下協同工作。您將瞭解內存的分配與迴收策略，例如夥伴係統、 slab 分配器等，並理解頁麵置換算法的原理。對於驅動程序開發而言，理解內核如何管理內存，以及如何安全地分配和訪問內核內存，是避免內存泄漏和訪問衝突的前提。 中斷與異常處理： 硬件設備與操作係統的交互離不開中斷和異常。本書將詳細講解中斷的産生、中斷控製器的工作原理，以及內核如何響應中斷。您將學習到中斷服務例程（ISR）的設計，以及中斷上半部和下半部的分離機製，以確保中斷處理的效率和係統的響應能力。異常，作為程序執行中的非正常情況，其發生機製和內核的處理流程也將被深入解析。 同步與並發控製： 在多處理器環境下，對共享資源的訪問需要精密的同步機製來保證數據的一緻性。我們將詳細講解各種鎖機製，如自鏇鎖、互斥鎖、讀寫鎖，以及它們的使用場景和注意事項。此外，原子操作、信號量、讀寫信號量等也是實現並發控製的重要工具，本書將對其進行詳細闡述。理解這些同步原語的細微差彆，對於編寫健壯的並發驅動程序至關重要。 設備模型與總綫： 現代操作係統通常采用設備模型來統一管理和描述各種硬件設備。本書將介紹設備模型的設計理念，包括設備、驅動、總綫之間的關係。您將理解如何通過設備模型來抽象硬件細節，實現驅動程序的平颱無關性。PCI、USB、I2C、SPI等常見總綫接口的工作原理和通信協議也將被介紹，為理解具體設備的驅動開發奠定基礎。 第二部分：驅動程序開發實戰——從入門到精通 掌握瞭內核的基礎知識後，本書將帶領您進入驅動程序開發的實戰環節，通過大量的實例和詳細的步驟，讓您親手打造屬於自己的驅動程序。 Linux內核模塊（LKM）基礎： 內核模塊是Linux驅動程序最常見的實現方式。我們將從最基礎的LKM開始，講解模塊的加載、卸載、參數傳遞、符號導齣等核心概念。您將學習如何編寫簡單的內核模塊，並瞭解模塊與內核之間的交互方式。 字符設備驅動： 字符設備是驅動程序開發中最基礎也是最常用的類型之一。本書將詳細講解字符設備驅動的設計與實現，包括設備文件的創建、主次設備號的使用、 `file_operations` 結構體的編寫。您將學習如何處理 `open` 、 `read` 、 `write` 、 `ioctl` 等用戶空間請求，並理解設備內存的映射。 塊設備驅動： 塊設備（如硬盤、SSD）的驅動開發涉及更復雜的數據塊讀寫操作。我們將介紹塊設備驅動的接口，如請求隊列、請求結構體，以及如何處理 I/O 請求。您將學習如何實現塊設備的讀寫，並理解其與文件係統的交互。 網絡設備驅動： 網絡設備（如網卡）的驅動開發是連接係統與網絡的關鍵。本書將深入講解網絡設備驅動的框架，包括數據包的接收與發送、MAC地址的處理、網絡協議棧的交互。您將學習如何編寫網卡驅動，實現網絡通信的功能。 平颱設備驅動： 平颱設備是嵌入式係統中常見的一種設備類型，它們通常沒有獨立的設備總綫，而是由平颱本身提供的資源。本書將介紹平颱設備驅動的開發方法，如何獲取平颱設備信息，以及如何使用平颱數據來初始化設備。 I/O 內存與 I/O 端口訪問： 驅動程序需要直接與硬件進行交互，這通常涉及到對 I/O 內存和 I/O 端口的訪問。本書將詳細講解如何使用 `ioremap` 、 `readb` 、 `writeb` 等函數來安全地訪問硬件寄存器，並強調內存訪問的注意事項，如字節序和對齊問題。 DMA（Direct Memory Access）控製器： DMA 是提高數據傳輸效率的關鍵技術。本書將詳細講解 DMA 的原理，以及如何編寫 DMA 驅動程序。您將學習如何設置 DMA 控製器，進行數據傳輸的描述符鏈，並處理 DMA 中斷。 並發與同步在驅動開發中的應用： 在實際的驅動程序開發中，並發和同步是不可避免的問題。本書將結閤具體的驅動程序開發場景，深入講解如何有效地運用鎖、原子操作等同步原語來保護共享數據，避免競態條件，確保驅動程序的穩定性和可靠性。 錯誤處理與調試技巧： 驅動程序開發是復雜且充滿挑戰的。本書將提供實用的錯誤處理策略，如如何捕獲和報告錯誤，如何優雅地處理硬件故障。同時，我們將介紹各種調試工具和技巧，如 `printk` 、 `kdb` 、 `ftrace` 等，幫助您快速定位和解決驅動程序中的問題。 高級驅動開發主題： 在掌握瞭基礎驅動開發之後，本書還將涉足一些高級主題，例如： 電源管理： 如何讓您的設備在不使用時進入低功耗狀態，以延長電池壽命。 熱插拔： 如何支持設備的動態插入和拔齣，而無需重啓係統。 用戶空間驅動框架（如 UIO）： 瞭解如何將部分驅動邏輯轉移到用戶空間，以提高開發效率和安全性。 與文件係統的交互： 深入理解驅動程序如何與文件係統協同工作，實現數據的高效讀寫。 第三部分：嵌入式係統中的驅動開發實踐 本書特彆關注嵌入式Linux係統的驅動開發，為您提供貼閤實際的應用場景。 嵌入式係統概述： 簡要介紹嵌入式係統的特點，與通用計算機係統的區彆，以及嵌入式Linux開發環境的搭建。 嵌入式驅動開發麵臨的挑戰： 探討嵌入式係統特有的挑戰，如資源受限、硬件多樣性、實時性要求等。 跨平颱驅動開發： 講解如何編寫具有一定平颱無關性的驅動程序，以便在不同的嵌入式硬件上復用。 特定嵌入式硬件接口驅動： 針對嵌入式係統中常見的接口，如 GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC 等，提供詳細的驅動開發實例。 嵌入式係統中的設備樹（Device Tree）： 重點講解設備樹在嵌入式Linux中的重要性，如何使用設備樹來描述硬件，以及驅動程序如何解析設備樹信息。 實時性與性能優化： 介紹在嵌入式係統中實現實時響應和優化驅動程序性能的策略。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 每一章的講解都緊密結閤實際的驅動程序代碼示例，讓讀者在理解理論的同時，也能快速上手實踐。 由淺入深： 內容從基礎概念逐步深入到高級主題，適閤不同水平的讀者。 實用性強： 強調驅動程序開發的實際應用，尤其關注嵌入式係統中的開發需求。 代碼注釋詳細： 提供的所有代碼示例都附帶詳細的注釋，幫助讀者理解每一行代碼的作用。 注重細節： 深入剖析每一個API和每一個機製的細節，幫助讀者理解其背後的原理。 通過學習本書，您將能夠： 深刻理解現代操作係統的內核機製。 熟練掌握 Linux 內核模塊的開發流程。 獨立編寫各種類型的設備驅動程序。 優化驅動程序的性能和穩定性。 勝任嵌入式係統中的驅動開發工作。 本書是您通往高效、穩定、高性能操作係統內核及驅動程序開發的理想指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，可以說是讓我對Linux係統的理解上升到瞭一個全新的維度。我一直對Linux係統的可定製性和靈活性感到著迷，而這本書恰恰深入地揭示瞭其背後的原理。在閱讀過程中，我不僅學習瞭如何編寫和調試設備驅動，更重要的是，我對Linux內核的整體設計哲學有瞭更深刻的體會。書中對Linux內核中各種抽象層的介紹，比如I/O子係統、網絡協議棧等，讓我能夠理解這些抽象層是如何屏蔽底層硬件差異，從而實現跨平颱兼容性的。我特彆喜歡書中對內存管理機製的講解，它不僅僅是簡單的內存分配和釋放，而是深入到瞭頁麵置換算法、內存映射以及TLB（Translation Lookaside Buffer）等更底層的細節，這讓我對Linux係統的高效內存利用有瞭全新的認識。書中還詳細講解瞭Linux係統中各種進程間通信（IPC）機製，包括管道、消息隊列、共享內存以及套接字等，並分析瞭它們各自的優缺點和適用場景，這為我進行復雜的係統設計提供瞭重要的參考。總的來說，這本書的內容深度和廣度都非常齣色，它不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠幫助讀者建立起對Linux係統全麵理解的“百科全書”。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是Linux係統編程領域的“寶藏”！我一直對Linux係統的底層運作原理充滿好奇，尤其是在理解係統調用、進程間通信（IPC）以及信號處理等方麵，常常感到力不從心。這本書在這方麵給瞭我極大的啓示。它沒有局限於簡單的API調用，而是深入挖掘瞭Linux內核是如何實現這些功能的。例如，關於進程調度的部分，書中不僅僅介紹瞭各種調度算法，還詳細闡述瞭內核是如何在用戶空間和內核空間之間切換的，以及這個過程中涉及到的上下文切換機製。這對於我理解多任務和並發的本質非常有幫助。另外，書中對文件係統的講解也十分細緻，從VFS（虛擬文件係統）的概念到不同文件係統的實現細節，都做瞭清晰的闡述。我之前對文件係統隻是停留在錶麵的理解，現在通過這本書，我能更深入地理解文件是如何存儲、讀取和管理，以及應用程序如何通過係統調用與之交互。書中還詳細講解瞭網絡編程中的一些高級話題，比如套接字編程、IO復用（select、poll、epoll）等，並結閤實際案例進行瞭演示，這讓我對構建高性能網絡應用有瞭更深的認識。這本書的內容深度和廣度都令人印象深刻，絕對是想要深入瞭解Linux操作係統精髓的開發者的必讀書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！作為一名曾經對Linux設備驅動開發感到一絲畏懼的初學者，我懷揣著忐忑的心情翻開瞭它。一開始，我擔心裏麵充斥著晦澀難懂的匯編代碼和枯燥乏味的底層概念，但事實證明我的擔憂是多餘的。作者以一種非常直觀和循序漸進的方式，將那些看似遙不可及的內核機製一一剖析。比如，它不僅僅是告訴你如何寫一個驅動，而是深入淺齣地講解瞭Linux內核的整體架構，包括進程管理、內存管理、中斷處理等等，這些基礎知識對於理解設備驅動是如何與操作係統協同工作的至關重要。書中舉例的設備驅動，從簡單的字符設備到復雜的塊設備，每一個例子都配有詳細的代碼解析和運行說明，讓我能夠邊學邊練，及時鞏固。更讓我驚喜的是，書中還涉及瞭一些在實際嵌入式開發中非常常見的技巧，比如如何優化驅動的性能，如何進行有效的調試，以及如何處理並發和同步問題。這些內容對於提升我的實戰能力非常有幫助。我特彆喜歡書中對各種內核API的講解，它不像一般的文檔那樣生硬，而是通過實際場景來解釋API的用途和用法，這使得我能夠快速理解並運用到自己的項目中。總的來說，這本書為我打開瞭Linux設備驅動開發的大門，讓我對這個領域充滿瞭信心和熱情。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的體驗，就像是得到瞭一位經驗豐富的導師在身邊悉心指導。我本身是做嵌入式開發的，雖然接觸過Linux，但對於如何與硬件進行深度交互，如何編寫能夠直接驅動硬件的程序，一直缺乏係統性的指導。這本書恰好填補瞭我的這個知識盲區。它以非常貼近實際開發需求的方式，講解瞭嵌入式Linux開發中的關鍵技術。例如，在講解GPIO、I2C、SPI等常用硬件接口驅動時，書中提供瞭非常詳盡的代碼示例，並且對每個代碼段的含義都進行瞭深入的剖析，讓我能夠清晰地理解每一個寄存器的操作、每一個中斷的處理流程。更重要的是，書中還穿插瞭大量實用的調試技巧和故障排除方法。我經常遇到驅動程序運行異常，但又不知道從何下手進行調試，這本書提供瞭一係列係統性的思路，比如如何利用printk進行日誌輸齣、如何使用gdb進行內核調試，甚至是如何分析硬件手冊來定位問題。這些內容對於提高我的開發效率和解決實際問題的能力起到瞭至關重要的作用。此外，書中還涉及瞭一些高級主題，比如設備樹（Device Tree）的編寫和應用，這對於在不同硬件平颱上開發驅動非常有價值。總的來說，這本書是我在嵌入式Linux開發道路上遇到的最實用、最深入的指導書籍之一。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容之豐富，讓我不禁感嘆作者在Linux操作係統領域的深厚功底。我一直對Linux的內核模塊機製非常感興趣，特彆是如何加載、卸載模塊，以及模塊之間如何進行通信。這本書對此有非常詳盡的介紹，讓我對內核模塊的生命周期管理有瞭全麵的認識。書中不僅僅講解瞭靜態編譯進內核的驅動，還重點闡述瞭動態加載的模塊化驅動開發方式，這對於提高內核的靈活性和可維護性非常重要。我尤其欣賞書中對內核同步機製的講解，比如自鏇鎖、互斥鎖、信號量等，以及它們在多綫程、多進程環境下的應用場景。這有助於我編寫齣更健壯、更安全的驅動程序，避免齣現競態條件等問題。另外，書中還深入探討瞭Linux的用戶空間和內核空間之間的交互方式，包括係統調用、`/proc` 和 `/sys` 文件係統的使用，以及如何通過這些接口來管理和監控係統。這些內容對於我理解應用程序是如何與操作係統內核進行信息交換非常有幫助。書中還涉及瞭一些內存管理的高級概念，如頁麵緩存、內存映射等，這讓我對Linux內存管理的效率和機製有瞭更深的理解。總的來說，這本書為我提供瞭一個深入瞭解Linux操作係統內部運作機製的絕佳視角。