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上传时间: 2025-12-01 20:28:48
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Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核
Linux内核自其诞生以来,就不断地进化和升级,以适应硬件技术的发展和用户需求的变化。本书《Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核》针对Linux操作系统中的一个重要组成部分——设备驱动进行了深入探讨。在4.0版本的Linux内核发布之际,作者宋宝华对这一重要内核版本中的设备驱动开发技术进行了详细解析。
Linux 4.0内核相较于之前的版本,在多方面进行了优化和改进。它对硬件的支持更加广泛,性能也得到了提升,尤其是在并行处理和内存管理上。本书以这个内核版本为基准,详细介绍了Linux设备驱动的架构、开发方法和编程技术。内容覆盖了字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动以及USB设备驱动等多种类型,同时对现代Linux驱动开发中不可或缺的并发控制、内存管理、中断处理等内容也有深入讲解。
作者在书中强调了模块化编程的概念,这是因为Linux内核采用的就是模块化的设计思想,通过加载和卸载模块的方式动态管理硬件设备。模块化使得内核可以更加轻量化,同时也提高了系统的可扩展性和稳定性。书中对如何编写可加载的内核模块进行了指导,并且介绍了模块在内核中的注册机制。
针对设备驱动开发中常见的并发控制问题,书中详细阐述了锁的使用、原子操作和无锁编程等技术。并发控制是保证数据一致性和系统稳定性的重要手段,在多处理器系统和中断驱动的场景中尤为重要。作者还讲解了内核中并发控制的高级话题,比如读写锁、顺序锁等。
内存管理是设备驱动开发中另一个核心议题,尤其是在内核空间和用户空间之间传输数据时。作者宋宝华在书中介绍了Linux内核提供的内存分配和释放接口,以及如何安全有效地进行内存操作。同时,书中也不乏对内存池和大页内存使用的讨论。
Linux作为一个以网络为核心的操作系统,对网络设备的支持自然不会缺少。作者花了相当的篇幅讲解网络子系统的架构以及网络设备驱动的开发。内容涵盖了网络接口的注册和注销、数据包的接收和发送机制等。
在硬件接口方面,USB设备因其广泛的使用成为了本书的重点内容之一。宋宝华详细介绍了USB设备的工作原理、USB驱动的结构和USB核心API的使用。此外,对于现代硬件设备中常见的电源管理和热插拔机制也有相应的章节进行讲解。
除了上述内容外,本书还对Linux内核调试技术进行了介绍,这是开发者在开发过程中不可或缺的一部分。作者分享了使用printk、kgdb等工具进行内核调试的经验和技巧。
《Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核》是一本全面覆盖Linux 4.0内核下设备驱动开发的参考资料。无论对于初学者还是有一定基础的开发者,书中丰富的实例和深入的分析都能提供实质性的帮助。