首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

linux内核设备驱动模型

Linux内核设备驱动模型是Linux操作系统中用于管理硬件设备和驱动程序的一套软件架构。它通过抽象和标准化设备接口,简化了设备驱动的开发过程,并支持设备的热插拔和电源管理等功能。以下是关于Linux内核设备驱动模型的相关信息:

基础概念

  • 设备(Device): 代表硬件设备,可以是物理设备或虚拟设备。
  • 驱动程序(Driver): 负责管理特定设备的软件,提供设备操作的接口。
  • 总线(Bus): 连接设备和驱动程序的通信路径。
  • 类(Class): 类似于面向对象编程中的类,用来组织具有相似特性和功能的设备。
  • 内核模块(Module): 驱动程序的加载和卸载单位,可以动态加载到内核中。

优势

  • 简化驱动程序编写:通过设备驱动模型,驱动程序的开发不再依赖于具体硬件的细节,而是遵循一套通用的接口和数据结构。
  • 支持热插拔和电源管理:设备驱动模型支持设备的动态加载和卸载,以及电源管理功能。
  • 提高系统稳定性和灵活性:通过统一的管理和设备抽象,提高了系统的稳定性和灵活性。

类型

  • 字符设备驱动:管理字符型硬件设备,如键盘、鼠标等。
  • 块设备驱动:管理块型硬件设备,如硬盘、光驱等。
  • 网络设备驱动:管理网络接口卡等网络设备。

应用场景

  • 服务器:管理服务器上的各种硬件设备。
  • 嵌入式系统:在嵌入式设备中管理各种传感器和执行器。
  • 桌面系统:管理计算机的硬件设备,如显卡、声卡等。

遇到问题可能的原因及解决方法

  • 原因:驱动程序与硬件不兼容。
  • 解决方法:检查硬件文档,确保驱动程序支持该硬件,或更新驱动程序。
  • 原因:驱动程序加载顺序不正确。
  • 解决方法:确保设备在驱动程序之前被初始化,可以通过修改配置文件或代码来调整加载顺序。

通过上述信息,希望能帮助你更好地理解Linux内核设备驱动模型及其优势和应用。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

Linux内核平台总线设备驱动模型浅析

复习总线设备驱动模型,做了一点小笔记,大牛略过。 一、Linux系统的驱动框架的基础很大一部分是围绕着总线设备驱动模型展开的。...二、涉及3个重要结构体: struct bus_type:总线 struct device :设备 struct device_driver:驱动 三、结构体核心代码分析(2.6.38内核) structbus_type...等)    dev_t           devt;            // 设备号  }; 任何建立在平台总线设备驱动模型基础上的驱动代码(如平台驱动,PCI驱动,USB驱动,I2C驱动,SPI...驱动等),它们的设备结构体(如platform_device, pci_dev,usb_device,i2c_device, spi_device等)都包含一个struct device结构体,当这些驱动向内核注册各式各样的设备时...p;  }; 同理,任何建立在平台总线设备驱动模型基础上的驱动代码(如平台驱动,PCI驱动,USB驱动,I2C驱动,SPI驱动等),它们的驱动结构体(如platform_driver, pci_driver

2K30

Linux 内核之字符设备驱动

本篇介绍 本篇介绍下如何写字符设备的驱动程序。...支持阻塞IO的驱动demo Linux 上的设备类型可以大概分为以下几种: 字符设备:以字节为单位传输,传输率低,不支持随机访问,常见的设备有鼠标,键盘,触摸屏等 块设备: 以块位单位传输,常见的就是磁盘...先看下字符设备的结构 struct cdev { struct kobject kobj; // 用于linux设备驱动模型 struct module *owner; // 字符设备驱动所在的内核模块对象指针...再介绍下misc 设备,linux 内核将一些不符合预先确定的字符设备划分为杂项设备,使用的数据结构如下; struct miscdevice { int minor; const char...用户态对设备执行poll或select,设备驱动的poll方法就会被调用,poll会执行以下步骤: 在一个或多个等待队列中调用poll_wait, 该函数会把当前进程加到执行的等待列表中(poll_table

4.9K40
  • Linux设备驱动模型-Bus

    前言 在linux设备驱动模型中,总线可以看作是linux设备模型的核心,系统中的其他设备以及驱动都是以总线为核心围绕。不过驱动程序员在系统中创建一条总线的机会并不多。...驱动模型中的总线可以是真是存在的物理总线(USB总线,I2C总线,PCI总线),也可以是为了驱动模型架构设计出的虚拟总线(Platform总线)。...为此linux设备驱动模型都将围绕"总线--设备--驱动"来展开,因为符合linux设备驱动模型的设备与驱动都是必须挂载在一个总线上的,无论是实际存在的或者虚拟的。...数据结构 在详细说明bus开始的时候,先需要说明其数据结构,因为一个好的数据结构,就可以很大程度上了解其功能,内核中使用bus_type代表一个总线。....match: 当一个设备或者驱动添加到此总线上的时候,bus就会调用match对设备和驱动一一匹配的。

    3.9K20

    Linux设备驱动模型-Uevent

    前言 当一个设备动态的加入到系统时候(比如常见的将U盘插入到PC机器上), 设备驱动程序就需要动态的检测到有设备插入了系统,就需要将此事件通知到用户层,然后用户层对这一事件做响应的处理,比如加载USB驱动...Linux系统对uevent机制的具体实现是建立在设备模型的基础上的,通过kobject_uevent函数实现。 在前面的kset小节中提到了注册一个kset的接口,可以在这里习复下。...cleanup_uevent_env */ } } #endif exit: kfree(devpath); kfree(env); return retval; } uevent_helper机制 目前内核支持两种方式...uevent_helper[UEVENT_HELPER_PATH_LEN] = CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH; #endif CONFIG_UEVENT_HELPER_PATH可以在内核的...__user *const __user *)sub_info->argv, (const char __user *const __user *)sub_info->envp); 在内核空间执行应用程序

    4.1K41

    Linux USB 设备驱动模型

    Linux 内核源码:include\linux\usb.h Linux 内核源码:drivers\hid\usbhid\usbmouse.c 1....BUS/DEV/DRV 模型 "USB 接口"是逻辑上的 USB 设备,编写的 usb_driver 驱动程序,支持的是"USB 接口": USB 控制器或 Hub 识别出 USB 设备后,会创建、...注册 usb_device usb_device 被"drivers\usb\core\generic.c" 驱动认领后,会选择、设置某个配置 这个配置下面的接口,都会分配、设置、注册一个 usb_interface...接口函数 在 USB 设备驱动程序中,能使用的 USB 函数都在这个头文件里:include\linux\usb.h。...2.1 pipe 使用这些接口函数的主要目的是传输数据,传输数据的对象是 USB 设备里的某个 endpoint,这被称为 pipe: /* Create various pipes... */ #define

    64440

    Linux内核的LED设备驱动框架【转】

    驱动框架的概念 内核中驱动部分维护者针对每个种类的驱动设计一套成熟的、标准的、典型的驱动实现,并把不同厂家的同类硬件驱动中相同的部分抽出来自己实现好,再把不同部分留出接口给具体的驱动开发工程师来实现,这就叫驱动框架...即标准化的驱动实现,统一管理系统资源,维护系统稳定。 2. LED设备驱动框架概述 (1)LED设备的共性: 1)LED的亮与灭; 2)具有相应的设备节点(设备文件)。...因此,Linux中LED的驱动框架把所有LED设备的共性给实现了,把不同的地方留给驱动工程师去做。...详见Linux设备管理:sysfs文件系统的功能及其应用。 led_class_attrs结构体数组设置了leds设备类的属性,即led硬件操作的对象和方法。...unregister接口 LED设备驱动框架为驱动开发者LED设备驱动的卸载接口。

    2.6K10

    linux内核驱动模型详解_arduino驱动安装

    转载请标明出处floater的csdn blog,http://blog.csdn.net/flaoter Linux SPI驱动分为核心层,控制器驱动层和设备驱动层。...核心层是Linux的SPI核心部分,提供了核心数据结构的定义,总线、设备和驱动的注册、注销管理等,提供与上层的统一接口。...linux将I2C、SPI、USB等总线驱动隔离成控制器驱动和设备驱动,使两者相对独立。 本文以qcom的spi控制器为例,对spi控制器驱动进行解析。kernel代码版本是3.18。...linux驱动与设备是一对多的关系,在spi_master设备注册时,控制器的结构体信息会提供给spi_master作为私有数据。...,spi控制器还需要注册spi_bus_type的spi_master设备作为spi master,此数据接口是控制器驱动的核心数据结构。

    11.2K40

    《Linux设备驱动开发》:深入掌握Linux内核的必备指南

    前言 随着物联网和嵌入式系统的快速发展,Linux内核在支持多样化设备方面的优势日益凸显。对于嵌入式开发人员而言,掌握Linux设备驱动程序的开发已成为必备技能。...一、书籍概述 《Linux设备驱动开发》是一本为嵌入式Linux开发人员量身定制的指南,专注于深入探讨Linux内核中最为复杂且具有重要影响力的框架。...二、主要内容 2.1 核心框架与嵌入式设备驱动 本书的第一部分详细介绍了与嵌入式设备驱动程序开发相关的Linux内核核心框架。...2.3 同步与其他Linux内核子系统 在第三部分中,书中详细探讨了与其他Linux内核子系统的集成方法,包括PCI设备驱动、NVMEM框架和看门狗设备驱动等内容。...三、适合的读者群体与资源 3.1 适读人群 《Linux设备驱动开发》主要面向嵌入式系统开发人员、Linux系统管理员、内核黑客以及所有希望深入学习Linux驱动程序开发的爱好者。

    28910

    Linux 总线、设备、驱动模型的探究

    设备驱动模型的需求 总线、设备和驱动模型,如果把它们之间的关系比喻成生活中的例子是比较容易理解的。...设备和驱动就是基于这种模型去实现彼此隔离不相干的。这里,有的读者就要问了,高内聚、低耦合的软件模型理解,可设备和驱动为什么要采用这种模型呢?没错,好问题。...没错,Linux 内核里就是运用了这种设计思想去对设备和驱动进行适配隔离的,只不过在内核里我们不叫做适配层,而取名为总线,意为通过这个总线去把驱动和对应的设备绑定一起,如图: ?...基于这种设计思想,Linux 把设备驱动分为了总线、设备和驱动三个实体,这三个实体在内核里的职责分别如下: ?...最底层是不同板子的板级文件代码,中间层是内核的总线,最上层是对应的驱动,现在描述板级的代码已经和驱动解耦了,这也是 Linux 设备驱动模型最早的实现机制,但随着时代的发展,就像是人类的贪婪促进了社会的进步一样

    6.6K41

    Linux内核驱动编写

    # 前言 开发过单片机的小伙伴可以看一下我之前的一篇文章从单片机开发到linux内核驱动,以浅显易懂的方式带你敲开Linux驱动开发的大门。...# 正文 用户空间的每个函数(用于使用设备或者文件的),在内核空间中都有一个对应的功能相似并且可将内核的信息向用户空间传递的函数。 下表为几种设备驱动事件和它们在内核和用户空间对应的接口函数。...这个函数工作在内核空间,用于为该驱动程序的缓冲区分配内存。 * 它和我们熟悉的malloc函数很相似。 * 最后,如果注册主设备号或者分配内存失败,模块将退出。...但是模块加载到内核中,还是不能用,得有具体的设备才能用。 如果驱动模块中有实现自动生成当前设备文件节点的代码,那么会使用和热拔插相关的代码脚本,自动在/dev下面生成对应的设备文件。...如果没有,只能自己手动来生成这个设备文件。当然最终都要运行mknod命令,它会根据你传进去的主次设备号和类型。在内核维护的设备和驱动列表中寻找你在驱动模块中注册的设备和驱动。

    7.2K21

    Linux 网络设备驱动开发(一) —— linux内核网络分层结构

    Linux内核对网络驱动程序使用统一的接口,并且对于网络设备采用面向对象的思想设计。    Linux内核采用分层结构处理网络数据包。...一、内核网络结构     在Linux内核中,对网络部分按照网络协议层、网络设备层、设备驱动功能层和网络媒介层的分层体系设计。    网络驱动功能层主要通过网络驱动程序实现。     ...在Linux内核,所有的网络设备都被抽象为一个接口处理,该接口提供了所有的网络操作。    net_device结构表示网络设备在内核中的情况,也就是网络设备接口。...三、net_device结构       Linux内核中网络设备最重要的数据结构就是net_device结构了,它是网络驱动程序最重要的部分。     ...net_device结构保存在include/linux/netdevices.h头文件,理解该结构对理解网络设备驱动有很大帮助。

    2.1K22

    Linux设备驱动程序(一)——设备驱动简介

    前言 这一部分主要是用来介绍 Linux 设备驱动程序的一些基本概念,包括:Linux 设备驱动程序的作用、内核功能的划分、设备和模块的分类以及版本编号。...一、Linux 设备驱动程序的作用 设备驱动程序就像一个个的“黑盒子”,使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口,这些操作完全隐藏了设备的工作细节。...除了处理器,内存和非常少的别的实体之外,全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行。这些代码称为设备驱动,内核中必须嵌入系统中出现的每个外设的驱动,从硬盘驱动到键盘和磁带驱动器。...Linux,相反,允许应用程序读写一个块设备象一个字符设备一样 – 它允许一次传送任意数目的字节。结果就是,块和字符设备的区别仅仅在内核在内部管理数据的方式上,并且因此在内核/驱动的软件接口上不同。...内核与网络设备驱动间的通讯与字符和块设备驱动所用的完全不同。不用 read 和 write,内核调用和报文传递相关的函数。 有其他的划分驱动模块的方式,与上面的设备类型是正交的。

    1.3K41

    linux 字符设备驱动

    Linux设备驱动概述 操作系统内核是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备,它为用户屏蔽了各种各样的设备。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口,系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口。...网络设备:网络是linux内核的一大功能模块,网络设备在内核总独立成为一类设备。提供专用API(socket编程)。...每当用户程序要访问某个设备时,通过系统调用,内核根据设备结点的信息调用相应的驱动程序。当驱动程序执行完后,又返回至用户进程。...Linux下设备的属性 设备的类型:字符设备、块设备、网络设备; 主设备号:标识设备对应的驱动程序。...一些重要的数据结构 大部分驱动程序涉及三个重要的内核数据结构: 文件操作file_operations结构体 - 结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义,用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作的函数的指针

    9.6K45

    linux字符设备驱动

    Linux设备驱动概述 操作系统内核是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备,它为用户屏蔽了各种各样的设备。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口,系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口。...网络设备:网络是linux内核的一大功能模块,网络设备在内核总独立成为一类设备。提供专用API(socket编程)。...每当用户程序要访问某个设备时,通过系统调用,内核根据设备结点的信息调用相应的驱动程序。当驱动程序执行完后,又返回至用户进程。...Linux下设备的属性 设备的类型:字符设备、块设备、网络设备; 主设备号:标识设备对应的驱动程序。...一些重要的数据结构 大部分驱动程序涉及三个重要的内核数据结构: 文件操作file_operations结构体 - 结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义,用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作的函数的指针

    10.7K65

    Linux设备驱动之字符设备(二)

    通过上一节Linux设备驱动字符设备(一)了解了Linux设备驱动的分类,设备号的构成,设备号的申请以及设备号的释放。 在Linux内核中使用struct cdev结构来代码字符设备。...struct kobject kobj 内核的内嵌对象,是Linux设备驱动模型的重要成员。...struct module *owner 字符设备驱动程序所在的内核模块指针 struct file_operations *ops 字符设备驱动程序文件操作函数集,是应用程序通过文件系统访问驱动的桥梁...该部分在后面Linux字符设备框架一节会详细分析,目前只要明白主要流程即可。 字符设备的注销 当驱动程序需要从系统卸载的时候,就需要使用cdev_del释放字符设备占用的内存。...目前为止,已经了解了设备号,设备号的构成,字符设备分配,字符设备的初始化,字符设备的注册以及字符设备的注销。将在下一节通过一个简单的字符设备驱动程序来再次熟悉整个流程,然后总结字符设备驱动的编写模型。

    6.1K20
    领券