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Linux设备驱动开发之设备驱动简述
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2017-10-18
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11.1 设备驱动概述
11.1.1 设备驱动简介及驱动模块
操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备的，它为用户屏蔽了各种各样的设备，驱动硬件是操作系统最基本的功能，并且提供统一的操作方式。设备驱动程序是内核的一部分，硬件驱动程序是操作系统最基本的组成部分，在Linux内核源程序中也占有60%以上。因此，熟悉驱动的编写是很重要的。
在第2章中已经提到过，Linux内核中采用可加载的模块化设计（LKMs，Loadable Kernel Modules），一般情况下编译的Linux内核是支持可插入式模块的，也就是将最基本的核心代码编译在内核中，其他的代码可以编译到内核中，或者编译为内核的模块文件（在需要时动态加载）。
常见的驱动程序是作为内核模块动态加载的，比如声卡驱动和网卡驱动等，而Linux最基础的驱动，如CPU、PCI总线、TCP/IP协议、APM（高级电源管理）、VFS等驱动程序则直接编译在内核文件中。有时也把内核模块叫做驱动程序，只不过驱动的内容不一定是硬件罢了，比如ext3文件系统的驱动。因此，加载驱动就是加载内核模块。
这里，首先列举一些模块相关的命令。
n lsmod列出当前系统中加载的模块，其中左边第一列是模块名，第二列是该模块大小，第三列则是使用该模块的对象数目。如下所示：
$ lsmod
Module Size Used by
Autofs 12068 0 （autoclean） （unused）
eepro100 18128 1
iptable_nat 19252 0 （autoclean） （unused）
ip_conntrack 18540 1 （autoclean） ［iptable_nat］
iptable_mangle 2272 0 （autoclean） （unused）
iptable_filter 2272 0 （autoclean） （unused）
ip_tables 11936 5 ［iptable_nat iptable_mangle iptable_filter］
usb-ohci 19328 0 （unused）
usbcore 54528 1 ［usb-ohci］
ext3 67728 2
jbd 44480 2 ［ext3］
aic7xxx 114704 3
sd_mod 11584 3
scsi_mod 98512 2 ［aic7xxx sd_mod］
n rmmod是用于将当前模块卸载。
n insmod和modprobe是用于加载当前模块，但insmod不会自动解决依存关系，即如果要加载的模块引用了当前内核符号表中不存在的符号，则无法加载，也不会去查在其他尚未加载的模块中是否定义了该符号；modprobe可以根据模块间依存关系以及/etc/modules.conf文件中的内容自动加载其他有依赖关系的模块。
11.1 设备驱动概述
11.1.1 设备驱动简介及驱动模块
操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备的，它为用户屏蔽了各种各样的设备，驱动硬件是操作系统最基本的功能，并且提供统一的操作方式。设备驱动程序是内核的一部分，硬件驱动程序是操作系统最基本的组成部分，在Linux内核源程序中也占有60%以上。因此，熟悉驱动的编写是很重要的。
在第2章中已经提到过，Linux内核中采用可加载的模块化设计（LKMs，Loadable Kernel Modules），一般情况下编译的Linux内核是支持可插入式模块的，也就是将最基本的核心代码编译在内核中，其他的代码可以编译到内核中，或者编译为内核的模块文件（在需要时动态加载）。
常见的驱动程序是作为内核模块动态加载的，比如声卡驱动和网卡驱动等，而Linux最基础的驱动，如CPU、PCI总线、TCP/IP协议、APM（高级电源管理）、VFS等驱动程序则直接编译在内核文件中。有时也把内核模块叫做驱动程序，只不过驱动的内容不一定是硬件罢了，比如ext3文件系统的驱动。因此，加载驱动就是加载内核模块。
这里，首先列举一些模块相关的命令。
n lsmod列出当前系统中加载的模块，其中左边第一列是模块名，第二列是该模块大小，第三列则是使用该模块的对象数目。如下所示：
$ lsmod
Module Size Used by
Autofs 12068 0 （autoclean） （unused）
eepro100 18128 1
iptable_nat 19252 0 （autoclean） （unused）
ip_conntrack 18540 1 （autoclean） ［iptable_nat］
iptable_mangle 2272 0 （autoclean） （unused）
iptable_filter 2272 0 （autoclean） （unused）
ip_tables 11936 5 ［iptable_nat iptable_mangle iptable_filter］
usb-ohci 19328 0 （unused）
usbcore 54528 1 ［usb-ohci］
ext3 67728 2
jbd 44480 2 ［ext3］
aic7xxx 114704 3
sd_mod 11584 3
scsi_mod 98512 2 ［aic7xxx sd_mod］
n rmmod是用于将当前模块卸载。
n insmod和modprobe是用于加载当前模块，但insmod不会自动解决依存关系，即如果要加载的模块引用了当前内核符号表中不存在的符号，则无法加载，也不会去查在其他尚未加载的模块中是否定义了该符号；modprobe可以根据模块间依存关系以及/etc/modules.conf文件中的内容自动加载其他有依赖关系的模块。
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