linux驱动中的一些概念

linux驱动程序中，难点其实是概念，例如驱动程序是如何工作的，内核为驱动程序提供了哪些设施，哪些接口，如果概念很清晰，程序写起来不是很难，往往是移植别人的，有点像填空题，这可能是我作为初学者的想法，欢迎批评，呵呵。所以首先，我谈谈理论，个人比较喜欢研究理论，分析代码是没办法的事情，这里我想到哪写到哪里，会不断更新。理论这东西，比较容易搞混，不像代码对就是对，错就是错，泾渭分明。哪里说得不对，及时提醒，不甚感激，以免误导别人。

 

 

linux驱动程序有什么作用呢？linux驱动程序是联系内核和硬件的桥梁。好像很晦涩。我们考虑下硬件上不运行操作系统的情况，这种情况下，合理的程序也会存在驱动程序（我们往往实现为库代码），以供应用程序调用，这样做的好处是应用程序工程师不必考虑复杂寄存器，内存等操作，而更专注于一些算法和功能的实现。在裸机下存在一个明显的缺点，就是不同工程师的硬件驱动程序接口可能不一样，没有一个统一的标准，很难移植。而linux帮我们很好的解决了这一问题，驱动程序不直接为应用程序服务了，它为内核服务，而应用工程师看到的是linux为我们提供的统一的接口。可以这样简单理解：在跑裸机的时候，驱动程序是应用程序和硬件的桥梁；在linux系统中，驱动程序是联系内核和硬件的桥梁，应用程序使用内核提供的统一的接口。

 

什么内核模块？模块是可以动态加载和卸载的代码段。我们的驱动程序写完后即可编译成内核模块，根据需要加载或卸载，这样可以大幅节省开发时间；亦可以编译进内核，但必须忍受编译内核所耗费的时间。模块和驱动没有什么直接的联系。linux是模块化的内核，linux的很多子系统是以模块的形式存在的，方便用时加载，驱动只是一部分。

 

内核源码树，最先看linxu驱动的时候，尤其是ldd，在开头阶段多次提到内核源码树。对于初学者，可能不太乐意编译内核之类的，但我感觉那是步入驱动开发的必经之路。其实，内核源码树可以简单的理解为内核源码。ldd中提到，在2.6的内核中，我们应该首先构造一个内核源码树，最好是自己下载的标准内核。因为现在的发行版很多只提供了头文件（2.6的内核中，模块需要和源码树中的目标文件连接），而且发行版的内核还可能是修改过的，内核提供部分接口可能有所变化。

 

理解几种上下文：这是驱动中经常提到的，无法逃避的，还是先看看，虽然很晦涩难懂。

进程上下文，内核态，内核代表进程执行，通过系统调用陷入。
中断上下文，内核态，通过中断进入，内核处理硬件中断和软件中断时就是这种情况。

这两个还好理解，在ldd3的后面还有一个原子上下文，顾名思义，在原子上下文中不可调度。原子上下文应该包括中断上下文和拥有自旋锁（关闭了内核抢占）的进程上下文。原子上下文概念和范围更大一些。理解这些是理解后面并发处理的前提。