天天非常热啊， 实验室简直不能呆，今天出去给参加了一个培训项目，鉴定个就是嵌入式系统中的驱动设备。

今天我就在这把这个内容在与大家分享一下。

操作系统的目标之一是向用户掩盖系统硬件设备的特殊性。例如，虚拟文件系统呈现给用户一个统一的文件系统视图，而和底层的物理设备无关。Linux内核是如何管理系统中的物理设备？毫无疑问，就是通过驱动程序。

CPU不是系统中唯一的智能设备，每一个物理设备都由它自己的硬件控制器。键盘、鼠标和串行口由SuperIO芯片控制，IDE磁盘由IDE控制器控制，SCSI磁盘由SCSI控制器控制，等等。每一个硬件控制器都由自己的控制和状态寄存器（CSR），而且不同的设备有不同的寄存器。一个Adaptec 2940 SCSI控制器的CSR和NCR 810 SCSI控制器的CSR完全不同。CSR用于启动和停止设备，初始化设备和诊断它的问题。管理这些硬件控制器的代码不是放在每一个应用程序里边，而是放在Linux内核。这些处理或者管理硬件控制器的软件叫做设备驱动程序。本质上，Linux内核的设备驱动程序是特权的、驻留在内存的、低级硬件控制例程的共享库。正是Linux的设备驱动程序处理它们所管理的设备的特性。

UNIX的一个基本特点是它抽象了对设备的处理。所有的硬件设备都象常规文件一样看待：它们可以使用和操作文件相同的、标准的系统调用来打开、关闭和读写。系统中的每一个设备都用一个设备特殊文件代表。例如系统中第一个IDE硬盘用/dev/had表示。对于块（磁盘）和字符设备，这些设备特殊文件用mknod命令创建，并使用主（major）和次（minor）设备编号来描述设备。网络设备也用设备特殊文件表达，但是它们由Linux在找到并初始化系统中的网络控制器的时候创建。同一个设备驱动程序控制的所有设备都有一个共同的major设备编号。次设备编号用于区分不同的设备以及它们的控制器。例如，主IDE磁盘的不同分区都有一个不同的次设备编号。所以，/dev/hda2，主IDE磁盘的第2个分区，其主设备号是3，而次设备号是2。Linux使用主设备号表和一些系统表（例如字符设备表chrdevs）把系统调用中传递的设备特殊文件（比如在一个块设备上安装一个文件系统）映射到这个设备的设备驱动程序中。

参见fs/devices.c

Linux支持三种类型的硬件设备：字符、块和网络。

l 字符设备是没有缓冲直接读写的设备，例如系统的串行端口/dev/cua0和/dev/cua1。

l 块设备是只能按照一个块（一般是512字节或者1024字节）的倍数进行读写的设备。块设备通过buffer cache访问，可以随机存取，就是说，任何块都可以读写，不必考虑它在设备的什么地方。块设备可以通过它们的设备特殊文件访问，但是更常见的是通过文件系统进行访问。只有一个块设备可以支持一个安装的文件系统。

l 网络设备是通过BSD socket接口访问的设备，网络子系统在网络章（第10章）描述。

Linux有许多不同的设备驱动程序（这也是Linux的力量之一），它们都具有一些一般的属性：

Kernel code

设备驱动程序和内核中的其它代码相似，是kenel的一部分，如果发生错误，可能严重损害系统。一个粗劣的驱动程序甚至可能摧毁系统，可能破坏文件系统，丢失数据。

Kenel interfaces

设备驱动程序必须向Linux内核或者它所在的子系统提供一个标准的接口。例如，终端驱动程序向Linux内核提供了一个文件I/O接口，而SCSI设备驱动程序向SCSI子系统提供了SCSI设备接口，接着，向内核提供了文件I/O和buffer cache的接口。

Kernel mechanisms and services

设备驱动程序使用标准的内核服务，例如内存分配、中断转发和等待队列来完成工作。

Loadable

大多数的Linux设备驱动程序，可以在需要的时候作为内核模块加载，在不再需要的时候卸载。这使得内核对于系统资源非常具有适应性和效率。

Configurable

Linux设备驱动程序可以建立在内核。至于哪些设备建立到内核，可以在内核编译的时候配置。

Dynamic

在系统启动，每一个设备启动程序初始化的时候，它会查找它管理的硬件设备。如果一个设备驱动程序所控制的设备不存在并没有关系。这时这个设备驱动程序只是多余的，占用很少的系统内存，而不会产生危害。

相信未来很多同学会致力于驱动设备的开发，嵌入式的孩纸伤不起啊，加油。