试验八Linux模块和设备驱动程序

1 / 13 实验八 模块和设备驱动程序一. 实验目的. 通过实验了解下文件驱动程序的框架；. 通过驱动程序的编写，理解对设备管理的方式；. 理解设备驱动程序中与内核交互部分。二. 实验指导是操作系统的一种变种， 在下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的系统，但它和或环境下的驱动程序有很大的区别。. 设备在中，用户进程不能直接对物理设备进行操作，必须通过系统调用向内核提出设备请求， 由内核实现对物理设备的分配并完成进程请求的操作。在内核中实现对设备进行操作的一组程序称为设备驱动程序。系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口， 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，为应用程序屏蔽了硬件的细节， 在应用程序看来， 硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能 : ）.对设备初始化和释放）把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据）读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据）检测和处理设备出现的错误在系统把设备分为类： 块设备、 字符设备和网络设备。 每类设备都有独特的管理控制方式和不同的驱动程序。字符设备：以字符为单位进行输入输出的设备，并且以字符为单位对设备中的信息进行组织和处理。包括：显示器、键盘、打印机、绘图仪、串口等。通常对字符设备传送的数据是顺序处理。字符设备以访问文件的方式访问。块设备：以一定大小的数据块为单位进行输入输出，设备中的数据也以物理块为单位进行组织和管理。块设备可以采取随机存取方法。包括硬盘、软盘、光2 / 13 盘、盘等。通常作为外存使用，文件系统建立在外存中，块设备通过文件系统访问。为匹配与块设备间的速度差异，通常使用缓冲区传送数据。网络设备：与网络通信线路连接的网络适配器。使用套接口以文件方式提供对网络数据的访问。本实验主要介绍字符设备驱动程序的编写方法。. 有关设备操作的系统调用在系统中，应用程序操作设备就是访问设备对应的设备文件，与操作普通文件的访问方式基本相似。设备访问的系统调用主要如下：打开设备系统调用：实现分配和打开设备的功能；读设备系统调用：从设备读取数据；写设备系统调用：向设备写数据；设备控制系统调用：控制设备的工作模式和状态；关闭设备系统调用：释放设备，将设备归还系统。. 设备驱动程序的构成系统的每个系统调用都有一个相应的内核函数实现该系...