Linux设备驱动的相关概念

      通常对于一个给定的硬件平台电路板，它的设备寄存器或内存的物理地址就是确定的了，或者是相对确定的了（它们具有自己的IO地址空间）。但对于向 Linux这样的操作系统，驱动程序是不能直接访问设备的物理地址的，它必须把设备的物理地址映射到Linux内核的虚拟地址空间，这样驱动程序才能通过 虚拟地址操作设备。 Linux里将IO资源分成不同的类型，如IO（Port）、MEM、IRQ、DMA，同时内核提供了IO Resource的操作函数，用于分配、请求、释放IO资源。

 

linux驱动中与设备相关的代码（以S3C2410为例）主要在include/asm/asm-arm/s3c2410和arch/arm/smdk2410中，前者是一些头文件，完成I/O的内存映射和寄存器地址的宏定义，后者的作用是将设备加入到系统中（add_devices函数），而后由驱动程序完成设备的注册和对硬件寄存器的操作，这样的设计有利于移植

 

编写驱动程序的一些基本概念

 无论是什么操作系统的驱动程序，都有一些通用的概念。操作系统提供给驱动程序的支持也大致相同。

1. 发送和接收 　
　　这是一个网络设备最基本的功能。一块网卡所做的无非就是收发工作。所以驱动程序里要告诉系统你的发送函数在哪里，系统在有数据要发送时就会调用你的发送程序。还有驱动程序由于是直接操纵硬件的，所以网络硬件有数据收到最先能得到这个数据的也就是驱动程序，它负责把这些原始数据进行必要的处理然后送给系统。这里，操作系统必须要提供两个机制，一个是找到驱动程序的发送函数，一个是驱动程序把收到的数据送给系统。是驱动程序把收到的数据送给系统。 
　　
2. 中断 
　  中断在现代计算机结构中有重要的地位。操作系统必须提供驱动程序响应中断的能力。一般是把一个中断处理程序注册到系统中去。操作系统在硬件中断发生后调用驱动程序的处理程序。Linux支持中断的共享，即多个设备共享一个中断。 
　　

3. 时钟 　
　   在实现驱动程序时，很多地方会用到时钟。如某些协议里的超时处理，没有中断机制的硬件的轮询等。操作系统应为驱动程序提供定时机制。一般是在预定的时间过了以后回调注册的时钟函数。在网络驱动程序中，如果硬件没有中断功能，定时器可以提供轮询(poll)方式对硬件进行存取。或者是实现某些协议时需要的超时重传等。