一．基本知識

1．  驅動分類

字符設備character device：采用字符流方式訪問的設備，如字符終端，串口，一般順序訪問，但也可以前后移動訪問指針，如幀捕捉卡

塊設備Block device：采用數據塊方式訪問的設備，如磁盤等，可以隨意移動訪問。和字符設備的差異在于內核內部管理數據的方式，如采用緩存機制等。并必須支持 mount文件系統(tǒng)。

上兩者通過mknod來創(chuàng)建設備并使用

網絡接口 network interface：數據包傳輸方式訪問的設備，和上兩者不同。通過ifconfig來創(chuàng)建和配置設備。網絡驅動同塊驅動最大的不同在于網絡驅動異步接受外界數據，而塊驅動只對內核的請求作出響應。

其他other：總線類，如USB, PCI, SCSI等，/proc接口等，一般同其他驅動聯合使用

2．  模塊

Linux下驅動以模塊的方式展現，可以單獨作為模塊在運行時同內核連接，也可以直接連接進內核。模塊同內核版本密切相關。通過模塊計數來維持生命周期，確定是否可卸載。/proc/modules保存了當前連接入內核的模塊信息。

模塊和應用程序的差異：

模塊運行在內核空間，應用程序在用戶空間

模塊只能使用內核導出的函數，不能使用其他函數庫，包括glibc庫。

模塊必須考慮到并發(fā)，所以代碼都必須是可重入的。

3．  資源

模塊需要申請資源（I/O端口，I/O內存，DMA通道，中斷等）

/proc下的ioports，iomem，dma，interrupts列出了已注冊的資源

4．  設備

設備一般是采用設備文件方式，處于/dev下，但也并非一定需要，如網卡就沒有。每個設備有設備名稱，主設備號和次設備號。主設備號標識設備對應的驅動程序，驅動程序需要向系統(tǒng)注冊一個主設備號。次設備號區(qū)分具體設備，由驅動程序管理。

5．  中斷處理

驅動通過request_irq和free_irq來申請和釋放中斷號。

調用request_irq的正確位置應該是在設備第一次打開，硬件被告知產生中斷之前；調用free_irq的正確位置應該是在最后一次關閉設備，硬件被告知不要再中斷處理之后。這種方式需要為每個設備保存一個打開計數。

中斷處理函數的限制

（1）       在中斷發(fā)生時運行，不能向用戶空間發(fā)送和接受數據，因為它不是在任何進程上下文執(zhí)行的

（2）       不能做任何可能發(fā)生睡眠的操作，如sleep_on，使用不帶GFP_ATOMIC標志的分配內存操作，或鎖定一個信號量等

（3）       不能調用schedule函數

技巧：

執(zhí)行時間盡量短，長時間計算采用tasklet或任務隊列方式。一般采用Top half和Bottom half方式。Top half是實際中斷處理例程，盡量短。Bottom half是一個被Top half調度，并在稍后更安全時執(zhí)行的例程，一般用tasklet方式

典型情況為：頂半部程序保存設備數據到一個設備特定緩存區(qū)并調度它的底半部，并且退出。底半部執(zhí)行其他必要工作，如喚醒進程，啟動其他I/O操作等，此時所有的中斷都處于啟用狀態(tài)。但底半部程序也受同樣中斷處理函數的限制

具體中斷個數以及中斷號分配等，和具體CPU相關，要參見CPU說明。每個中斷都會有中斷掩碼位（該中斷是否有效，enable_irq/disable_irq就修改該位），中斷懸掛位（該中斷是否生成），中斷優(yōu)先級（該中斷的優(yōu)先級）

二．模塊函數

Init_module：初始化函數，注冊模塊，連接到內核時被調用

Clean_module：卸載函數，Init_module的逆操作，撤消所有注冊，從內核中移出時調用

（常用方式是自定義初始化/卸載函數，使用module_init(my_init)，module_exit(my_cleanup)來聲明，使得直接連接進內核的驅動更容易編寫，因為內核中每個驅動的初始化/卸載函數為不同名字）

驅動可以提供的其他函數，通過file_operations結構，常用的有

open打開設備，應該是對設備的第一個操作函數。如為NULL，則所有調用都成功

release關閉設備，在文件結構被釋放。只有當設備文件的所有拷貝都被釋放時，才進行release調用，而不是每次應用調close時都執(zhí)行。同open一樣，也可以為NULL

read 用來從設備接受數據。

write用來往設備發(fā)數據

ioctl是用來給設備發(fā)送命令的接口函數

mmap用來請求將設備內存映射到進程空間

poll是兩個系統(tǒng)調用poll和select的背后支撐。如果驅動未ㄒ澹�则假蓷n璞訃瓤啥劣摯尚礎?/P>

三．建議的一些技巧

1．在線參考Linux內核源碼，通過“The Linux Cross-Reference project ”站點，如http://www.iglu.org.il/lxr/blurb.html，http://lxr.linux.no/，很方便查找各個Identifie

2．就是根據具體硬件功能，參考相類似的驅動，進行修改。Linux下開發(fā)的好處就在于源碼共享，各種硬件基本上都能找到類似功能的驅動源碼，在Linux提供的較可靠的驅動上進行修改，有利于提高開發(fā)效率和驅動的可靠性。首先采用模塊方式進行調試，在調試好后根據具體情況考慮是否直接連接到內核中。

3．其他技巧包括：

多用printk打印調試信息，內核調試需要掌握日志調試技術

掌握內核定時器和tasklet，這兩個也是驅動中常用的

自旋鎖的使用，規(guī)范的驅動都使用自旋鎖，即使在單處理器情況下仍考慮到并發(fā)處理，并要注意如在中斷處理函數中使用spin_lock和spin_unlock，此時在非中斷函數中必須使用spin_lock_irqsave或spin_lock_irq等禁用中斷的版本，以防死鎖

4．手中一本驅動開發(fā)必備之Linux Device Drivers 2nd的中文版或英文版