Linux ドライバー開発: Linux のテクニック、実践、歴史

I.はじめに

オープンソース オペレーティング システムである Linux は、世界中の開発者や企業から幅広い支持を得ています。その力は、そのカーネルと、さまざまなハードウェア デバイスを Linux オペレーティング システム上で実行できるようにする無数のドライバーにあります。この記事では、Linux のテクニック、実践、歴史など、Linux ドライバー開発について詳しく説明します。

2、Linuxの歴史

Linux の起源は、Linus Torvalds がフィンランドのヘルシンキ大学でコンピュータ サイエンスを学んでいた 1991 年に遡ります。彼は 386 (AT) マイクロコンピュータ用の単純なオペレーティング システムのカーネルを書き始めました。ますます多くの人々がこのプロジェクトに興味を持ち、プロジェクトに貢献するようになり、Linux は徐々に完全なオペレーティング システムへと発展していきました。

3. Linuxドライバー開発

デバイス ドライバー
デバイス ドライバーは、コンピューターのさまざまなハードウェア デバイスを管理するオペレーティング システムの一部です。これらは、アプリケーションがハードウェア デバイスと対話できるようにするインターフェイスを提供します。デバイス ドライバーは、ハードウェア デバイスとオペレーティング システムの間のブリッジとして見ることができます。

開発プロセス
デバイスドライバーを開発するには、ハードウェアデバイスの特性、インターフェース、データ転送方式など、ハードウェアデバイスの詳細な情報を知る必要があります。次に、開発者は、Linux カーネルの標準に従ってドライバー プログラム コードを記述する必要があります。ドライバーがコンパイルされた後、カーネルにロードされ、システムによって管理および使用できるようになります。

4. コード例

以下は、単純なキャラクターデバイスドライバーの例です。このドライバーは、ファイル「/dev/my_driver」を介してアプリケーションからアクセスできる「my_driver」という名前のデバイスを実装します。

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>

#define DRIVER_NAME "my_driver"
#define BUF_LEN 80

static int my_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    
    
    static char msg[BUF_LEN];
    sprintf(msg, "Hello World\n");
    return 0;
}

static int my_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    
    
    return 0;
}

static ssize_t my_read(struct file *flip, char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{
    
    
    int i = 0;
    for (i = 0; i < BUF_LEN; i++) {
    
    
        __put_user(msg[i], (char __user *) buf + i);
    }
    return BUF_LEN;
}

static ssize_t my_write(struct file *flip, const char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{
    
    
    return -EINVAL; // not implemented
}

struct file_operations my_fops = {
    
    
    .read = my_read,
    .write = my_write,
    .open = my_open,
    .release = my_release,
};

int init_module(void)
{
    
    
    int ret = register_chrdev(0, DRIVER_NAME, &my_fops); // register the driver with the kernel. The kernel will start using our driver as and when it needs to. 0 here is the major number and DRIVER_NAME is the name of the driver. 
    if (ret < 0) {
    
     
        printk(KERN_ALERT "Could not register my character device\n"); 
        return ret; 
    } else {
    
     
        printk(KERN_INFO "My character device registered with major number %d\n", ret); 
    } 
    return 0; 
} 
  
void cleanup_module(void) 
{
    
     
    unregister_chrdev(0, DRIVER_NAME); // This will remove our driver from the kernel. It will free all the memory allocated for our driver. 0 here is the major number and DRIVER_NAME is the name of the driver. 
    printk(KERN_INFO "Goodbye World\n"); // This will print a message when the driver is unloaded. 
} 

V. 総括と今後の展望

Linux ドライバーの開発は複雑ですが、非常に重要な分野です。この分野を理解して習得することで、開発者は Linux オペレーティング システムをより有効に活用して、さまざまなハードウェア デバイスをサポートできるようになります。この記事では、Linux の歴史とドライバー開発の基本的な概念を紹介し、サンプル コードを通じて簡単なキャラクター デバイス ドライバーの開発方法を示します。Linux は大きな成功を収めましたが、今後も開発は続きます。テクノロジーが進歩し、新しい要件が出現するにつれて、進化するコンピューティング ニーズを満たすために、より効率的で安全かつ多様な推進力が現れることが予想されます。

おすすめ

転載: blog.csdn.net/qq_22744093/article/details/132476580