Linux裝置驅動基礎知識

驅動是硬體與使用者程序之間的通訊橋樑。

使用者程序是不可以直接訪問硬體的。
資料是驅動先接收到硬體反饋的資料處理後再移交給使用者程序的。

驅動不屬於任何一個使用者程序，可以給多個使用者程序呼叫。
驅動是常駐於記憶體裡，等待使用者程序呼叫。

使用者程序如訪問越界則會發生段錯誤，但對其它程序沒有影響。
使用者程序在cpu的usr模式下工作。
驅動是在svc模式下工作（特權模式），驅動發生錯誤，會影響整個系統（像windows系統藍屏）。
寫應用程式有bug僅僅是影響該程序，但寫驅動時，有可能會導致系統崩潰。

驅動載入到核心後（即驅動工作時），除了初始化工作以外，一般情況下是不會自動去執行操作的，驅動是在被使用者程序呼叫時才會觸發操作的，所以也得注意驅動的介面函式的可重入性；
也就是，驅動是實現硬體的各種功能，但怎麼去使用則由使用者程序呼叫來決定。

驅動要注意可移植性，驅動裡用的棧是定長的（8K）, 所以在使用大的緩衝區時需要動態申請（kmalloc/vmalloc）。

C庫函式不能在核心驅動裡呼叫，因為C庫需要通過系統呼叫來實現功能；
但在核心裡有實現大部分C庫的基本功能函式，如核心裡的printk可代替C的printf函式
（cat /proc/kallsyms | grep 函式名 //可檢視當前核心裡是否有提供此功能函式）

核心使用面向物件的做法來實現裝置驅動方法的，如用struct cdev的一個變數來描述一個字元裝置驅動。

核心原始碼的目錄：

arch 
arm 
mach-sunxi：每個cpu型號都會有mach-xxxx的目錄，此目錄裡會有幾個C檔案，這些檔案表示基於這個cpu所做的方案，原始碼裡大多是用於描述此方案的硬體資源（如：sun4i.c
 
, sun6i.c, sun8i.c…）

block：實現塊裝置的介面與管理，大容量的儲存裝置（如：SD, nand, emmc）

cypto：加密演算法

Documentation：文件

drivers：硬體的驅動

firmware：韌體，提供給外接晶片啟動時載入的程式，如wifi模組（zd1211）

fs：檔案系統格式

init：核心啟動時初始化的程式碼

ipc：程序間通訊的實現功能程式碼

kernel：裡面實現程序排程的功能

mm：記憶體管理

net：網路協議棧的實現

scripts：配置核心make menuconfig時產生介面的指令碼

sound：音效卡驅動相關
 

核心起用介面標準化的作用，即核心裡制定了驅動的介面及應用程式的呼叫介面。
只要雙方都遵循標準的介面，雙方就可以實現通訊，而不用管具體一方是什麼樣，怎樣實現的。