Linux驱动开发与Linux嵌入式开发都有哪些相同点和不同点？两者都要学的基础知识都有哪些？

Posted 2023-04-01

Linux嵌入式开发包括了Linux驱动开发.Linux嵌入式开发,包括了从应用层到底层驱动等等,驱动开发就属于底层开发.
都要学的基础知识,就是C语言,Linux,还有各种计算机原理那块的知识. 参考技术A 应该说嵌入式开发范围大一点，linux驱动开发是相对底层的，上面还有应用层开发，下面有硬件，驱动跟其他一些库的开发是在硬件的基础上为应用开发提供接口，而这所有的开发都叫嵌入式开发 参考技术B 嵌入式开发包括了驱动开发。基础知识：程序语言，操作系统，驱动架构，硬件知识等。网上有很多嵌入式学习方面的书单整理，你看看就知道了。 参考技术C 驱动开发需要对硬件有一些基础，而嵌入式开发是纯应用的。两者都需要linux系统基础操作。 参考技术D 基本没有区别，需要学习linux下面系统的开发。

嵌入式开发（七）：linux字符型设备驱动初步

参考技术A 姓名：王芷若    学号：19020100180

学院：电子工程学院

【嵌牛导读】：本篇文章整理Linux知识点—Linux字符型设备驱动初步。

【嵌牛鼻子】：Linux设备类型，结构体，驱动模块

【嵌牛提问】：Linux设备有什么类型？关键函数有哪些？

【嵌牛内容】–linux字符型设备驱动初步

一、Linux字符设备驱动初步

1、Linux设备类型

（1）字符设备：只能一个字节一个字节的读写的设备，不能随机读取设备内存中的某一数据，读取数据需要按照先后顺序进行。字符设备是面向流的设备，常见的字符设备如鼠标、键盘、串口、控制台、LED等。

（2）块设备：是指可以从设备的任意位置读取一定长度的数据设备。块设备如硬盘、磁盘、U盘和SD卡等存储设备。

（3）网络设备：网络设备比较特殊，不在是对文件进行操作，而是由专门的网络接口来实现。应用程序不能直接访问网络设备驱动程序。在/dev目录下也没有文件来表示网络设备。

2、开发流程

在这里插入图片描述

3、关键函数讲解（以2.6以下版本内核为例）

（1）驱动模块注册register_chrdev（）函数

原型：register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops)；

major:主设备号，该值为 0 时，自动运行分配。而实际值不是 0 ；

name:设备名称；

fops:操作函数，实现驱动定义的open、read、write、close等内核函数与应用程序调用的open、read、write、close间的映射；

返回值：

major 值为 0 ，正常注册后，返回分配的主设备号。如果分配失败，返回 EBUSY 的负值 ( -EBUSY ) 。major 值若大于 linux/major.h (2.4内核)中声明的最大值 (#define MAX_CHRDEV 255) ，则返回EINVAL 的负值 (-EINVAL) 。指定 major 值后，若有注册的设备，返回 EBUSY 的负值 (-EBUSY)。若正常注册，则返回 0 值

（2）驱动注销unregister_chrdev（）函数

原型：

#include <linux.fs.h>

int unregister_chrdev (unsigned int major, const char *name)

变量：

major 主设备号

name 设备文件

返回值：

major 值若大于 linux/major.h (2.4 内核)中声明的最大值 (#define MAX_CHRDEV 255)，返回 EINVAL的负值 (-EINVAL)。指定了 major的值后，若将要注销的 major 值并不是注册的设备驱动程序，返回 EINVAL的负值 ( -EINVAL )。正常注销则返回 0值。

（3）File_operation结构体

file_operations结构是建立驱动程序和设备编号的连接，内部是一组函数指针，每个打开的文件，也就是file结构，和一组函数关联，这些操作主要用来实现系统调用的

struct file_operations

　　struct module *owner;//拥有该结构的模块的指针，一般为THIS_MODULES

loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);//用来修改文件当前的读写位置

ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);//从设备中同步读取数据

ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);//向设备发送数据

ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);//初始化一个异步的读取操作

ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);//初始化一个异步的写入操作

　　int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t);//仅用于读取目录，对于设备文件，该字段为NULL

unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); //轮询函数，判断目前是否可以进行非阻塞的读写或写入

　　int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long); //执行设备I/O控制命令

　　long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); //不使用BLK文件系统，将使用此种函数指针代替ioctl

　　long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); //在64位系统上，32位的ioctl调用将使用此函数指针代替

　　int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); //用于请求将设备内存映射到进程地址空间

　　int (*open) (struct inode *, struct file *); //打开

　　int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);

　　int (*release) (struct inode *, struct file *); //关闭

　　int (*fsync) (struct file *, struct dentry *, int datasync); //刷新待处理的数据

　　int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync); //异步刷新待处理的数据

　　int (*fasync) (int, struct file *, int); //通知设备FASYNC标志发生变化

　　int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);

　　ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int);

　　unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);

　　int (*check_flags)(int);

　　int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);

　　ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);

　　ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);

　　int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **);

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