**TivaWare库详解** TivaWare是一款专为C系列微控制器设计的外围设备驱动程序库，由Texas Instruments（TI）开发。这个库为开发者提供了简单、高效的接口，用于访问和控制C系列微控制器中的各种硬件资源。TivaWare库在嵌入式系统开发中扮演着重要角色，尤其在物联网(IoT)、工业自动化、消费电子等领域应用广泛。 **一、TivaWare库的核心特点** 1. **易用性**：TivaWare库通过提供简洁的API（应用程序编程接口），使得开发者能够快速上手，无需深入理解底层硬件细节。 2. **全面支持**：覆盖了C系列微控制器的各种外设，包括ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、PWM（脉宽调制）、GPIO（通用输入输出）、UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外围接口）、I2C（集成电路间通信）等。 3. **实时性**：TivaWare库优化了中断处理，确保在实时操作系统环境下能够高效运行。 4. **可扩展性**：库的设计允许用户根据需要添加或修改功能，以适应特定项目的需求。 5. **错误检查**：包含丰富的错误处理机制，帮助开发者调试和定位问题。 6. **兼容性**：TivaWare库与TI的Code Composer Studio (CCS)集成开发环境无缝配合，简化了开发流程。 **二、TivaWare库的使用步骤** 1. **初始化**：需要对微控制器进行初始化，配置时钟、内存和其他必要的设置。 2. **选择外设**：根据项目需求，选择要使用的外设，并通过TivaWare库的API进行初始化。 3. **配置外设**：通过函数调用来配置外设参数，如波特率、数据位、停止位等。 4. **数据传输**：利用提供的函数进行数据读写操作，例如发送和接收UART数据。 5. **中断处理**：注册中断服务例程，处理来自外设的事件。 6. **错误检测和处理**：检查返回值，根据错误代码进行相应处理。 7. **关闭外设**：完成工作后，记得正确关闭外设以节省资源。 **三、C语言编程基础** TivaWare库是用C语言编写的，因此熟悉C语言是使用此库的前提。C语言是一种强大的、低级的编程语言，适合编写操作系统、嵌入式系统以及高效性能的应用程序。其主要特性包括： 1. **结构化编程**：C语言支持结构化编程，使得代码组织清晰，易于维护。 2. **内存管理**：C语言允许直接访问和管理内存，提供更高的灵活性。 3. **类型系统**：C语言有丰富的数据类型，如int、char、float等，便于表示不同类型的数据。 4. **指针**：C语言的指针是其强大之处，可以灵活地操作内存和函数。 5. **预处理器**：预处理器提供宏定义、条件编译等功能，方便代码复用和适应不同平台。 **四、开发环境与工具** 1. **Code Composer Studio (CCS)**：TI的集成开发环境，支持C和C++编程，集成了编译器、调试器和模拟器等功能。 2. **GCC编译器**：TI为C系列微控制器提供了基于GCC的编译工具链，可以与TivaWare库一起使用。 3. **硬件开发板**：如Energia LaunchPad系列，提供了C系列MCU的开发平台，可以方便地进行硬件实验。 通过理解并熟练运用TivaWare库，开发者可以充分发挥C系列微控制器的潜力，构建高效、稳定的嵌入式系统。同时，结合C语言的基础知识和适当的开发工具，可以大大提高开发效率，实现各种创新应用。

《Linux设备驱动程序》是Linux驱动开发领域的一本权威指南，尤其在第三版中，它为读者提供了详尽且深入的Linux内核设备驱动程序开发知识。这本书是每一位致力于Linux驱动开发的工程师不可或缺的参考资料，它不仅有中文版，也有英文版，便于不同语言背景的开发者学习。此外，书中附带的所有例子源码可以供读者实际操作，加深理解。 Linux设备驱动程序的核心任务是作为操作系统与硬件之间的桥梁，使得操作系统能够有效地控制和管理硬件资源。驱动程序的编写涉及到Linux内核接口、I/O操作、中断处理、内存管理等多个方面。 1. **Linux内核接口**：驱动程序需要与Linux内核进行交互，这包括注册和注销设备，请求和释放资源，以及通过系统调用来实现设备操作。理解内核提供的函数和数据结构是编写驱动的关键，例如`register_chrdev`用于字符设备的注册，`ioremap`用于映射内存地址。 2. **I/O操作**：驱动程序需要处理设备的数据传输，这通常涉及到DMA（直接内存访问）和中断。例如，使用`read`和`write`系统调用实现字符设备的读写操作，或者通过配置DMA控制器进行高速数据传输。 3. **中断处理**：中断是硬件向处理器发送事件通知的主要方式。驱动程序需要设置中断处理程序，对中断请求进行响应。理解中断上下文、软中断和底半部（Bottom Half）的概念对于有效处理中断至关重要。 4. **内存管理**：在Linux系统中，驱动程序需要正确管理内存，包括分配、释放和共享内存。例如，`kmalloc`和`kfree`函数用于动态内存分配，而`get_user_pages`和`put_user_pages`则涉及用户空间和内核空间的内存交互。 5. **设备模型**：Linux内核提供了一种统一的设备模型，使得驱动程序能更好地组织和描述硬件。例如，`device`、`driver`和`bus`的概念，它们构成了设备驱动的基本框架。 6. **模块化编程**：Linux驱动程序往往以模块形式存在，可以动态加载和卸载。了解如何编写模块初始化和退出函数，以及如何使用`module_init`和`module_exit`宏是必要的。 7. **文件系统和块设备**：对于涉及文件操作的驱动，如硬盘驱动，需要理解VFS（虚拟文件系统）和具体的文件系统如EXT4的工作原理。同时，对于块设备，需要熟悉`request_queue`和I/O调度算法。 8. **例程分析**：ldd3_examples目录中的源代码实例涵盖了各种设备驱动的编写，如简单的字符设备驱动、网络设备驱动、PCI设备驱动等。通过分析这些例子，开发者可以逐步掌握驱动开发的实践技巧。 通过学习《Linux设备驱动程序》第三版，开发者不仅能掌握驱动程序的基本架构，还能深入了解Linux内核机制，从而更好地设计和优化设备驱动，提升系统的性能和稳定性。书中的每一个例子都是精心设计的实战练习，鼓励读者动手实践，从而真正掌握Linux驱动开发的精髓。

根据提供的文件信息，我们可以推断出这份材料主要关注的是Windows设备驱动程序WDF（Windows Driver Framework）的开发。下面将围绕这一主题展开详细介绍。 ### Windows设备驱动程序WDF开发 #### 一、WDF框架简介 Windows Driver Framework (WDF) 是一种用于编写设备驱动程序的软件框架，它为开发人员提供了更为高级且统一的接口来编写驱动程序。WDF旨在简化Windows平台上的设备驱动程序开发工作，并提高驱动程序的质量和可靠性。与传统的Windows驱动模型相比，WDF具有以下优势： - **简化编程模型**：WDF通过提供一套标准化的API来处理常见的驱动程序任务，如资源管理、电源管理和中断处理等，从而减少了开发者的工作量。 - **增强的可靠性和性能**：WDF框架内置了许多机制来帮助开发者避免常见的编程错误，比如内存泄漏和死锁等问题，同时也能更好地利用现代硬件特性来优化性能。 - **易于维护**：由于WDF提供了一套统一的编程模型，因此对于开发团队来说更容易维护和扩展驱动程序代码库。 #### 二、WDF的关键组件 WDF主要由两个核心组件构成：User-Mode Driver Framework (UMDF) 和 Kernel-Mode Driver Framework (KMDF)。 - **UMDF**：主要用于编写用户模式下的驱动程序。这类驱动程序通常用于连接到USB、串行端口或其他外部设备的应用程序。UMDF的优势在于能够减少内核空间的复杂性，并且在发生故障时不会导致系统崩溃。 - **KMDF**：用于编写运行在内核模式下的驱动程序。这类驱动程序通常用于处理更底层的操作，如直接访问硬件资源。KMDF提供了比UMDF更丰富的功能集，但也需要更多的专业知识来确保其正确性和稳定性。 #### 三、WDF的开发流程 开发WDF驱动程序的基本步骤包括： 1. **选择框架**：首先决定是使用UMDF还是KMDF来开发驱动程序。 2. **定义设备对象**：创建表示物理设备的设备对象，并配置其属性。 3. **实现设备操作**：实现设备对象支持的操作，例如读取、写入和控制。 4. **电源管理**：实现电源管理功能，确保设备在不同的电源状态下正常工作。 5. **错误处理**：处理可能出现的各种错误情况，确保驱动程序能够在遇到问题时优雅地恢复。 6. **测试和调试**：对驱动程序进行全面测试，包括静态分析、单元测试和集成测试等。 7. **签名和发布**：对驱动程序进行数字签名，并按照Microsoft的要求发布。 #### 四、WDF的学习资源 对于希望深入学习WDF开发的读者来说，可以参考以下资源： - **官方文档**：Microsoft官方提供了详尽的文档和教程，是学习WDF开发的首选资源。 - **书籍**：市面上有许多关于WDF开发的专业书籍，这些书籍通常包含了大量实践案例和最佳实践指南。 - **在线课程**：许多在线教育平台提供了WDF开发相关的视频课程，适合初学者入门。 - **社区和技术论坛**：加入相关的技术社区和技术论坛，与其他开发者交流经验和解决问题的方法。 WDF为Windows设备驱动程序的开发提供了一个强大的框架，极大地简化了开发过程并提高了驱动程序的质量。通过了解WDF的基本概念和开发流程，开发者可以更加高效地完成驱动程序的设计和实现。

精通LINUX设备驱动程序开发中文影印版。

vs开发工具错误提示：ActiveSync 引导程序初始化失败。请连接/配备一个实际的设备，或者从 http://go.microsoft.com/fwlink?linkid=67763 下载用户级 Windows Mobile Device Center 应用程序 Device Connectivity Component

x260使用Windows 2000光盘安装操作系统后会出现视频控制器（VGA兼容），两个以太网控制器，一个未知设备以及通用串行总线控制器等其他设备未安装。其中未知设备为Active PCI。操作系统安装完成后，依次安装Windows 2000的最新Service Pack补丁和设备驱动。操作系统安装前准备和安装步骤请参阅IBM xSeries 服务器安心服务有关文档内容。

目　　录 第1章　引言 1 1.1　演进 1 1.2　gnu copyleft 2 1.3　kernel.org 2 1.4　邮件列表和论坛 3 1.5　linux发行版 3 1.6　查看源代码 4 1.7　编译内核 7 1.8　可加载的模块 8 1.9　整装待发 9 第2章　内核 11 2.1　启动过程 11 2.1.1　bios-provided physical ram map 12 2.1.2　758mb lowmem available 14 2.1.3　kernel command line: ro root=/dev/hda1 14 2.1.4　calibrating delay...1197.46 .bogomips (lpj=2394935) 15 2.1.5　checking hlt instruction 16 2.1.6　net: registered protocol family 2 17 2.1.7　freeing initrd memory: 387k freed 17 2.1.8　io scheduler anticipatory registered (default) 18 2.1.9　setting up standard pci resources 18 2.1.10　ext3-fs: mounted filesystem 19 2.1.11　init: version 2.85 booting 19 2.2　内核模式和用户模式 20 2.3　进程上下文和中断上下文 20 2.4　内核定时器 21 2.4.1　hz和jiffies 21 2.4.2　长延时 22 2.4.3　短延时 24 2.4.4　pentium时间戳计数器 24 2.4.5　实时钟 25 2.5　内核中的并发 26 2.5.1　自旋锁和互斥体 26 2.5.2　原子操作 30 2.5.3　读—写锁 31 2.5.4　调试 32 2.6　proc文件系统 32 2.7　内存分配 33 2.8　查看源代码 34 第3章　内核组件 37 3.1　内核线程 37 3.1.1　创建内核线程 37 3.1.2　进程状态和等待队列 41 3.1.3　用户模式辅助程序 42 3.2　辅助接口 43 3.2.1　链表 44 3.2.2　散列链表 49 3.2.3　工作队列 49 3.2.4　通知链 51 3.2.5　完成接口 54 3.2.6　kthread辅助接口 56 3.2.7　错误处理助手 57 3.3　查看源代码 58 第4章　基本概念 61 4.1　设备和驱动程序介绍 61 4.2　中断处理 63 4.2.1　中断上下文 63 4.2.2　分配irq号 64 4.2.3　设备实例：导航杆 65 4.2.4　softirq和tasklet 68 4.3　linux设备模型 71 4.3.1　udev 71 4.3.2　sysfs、kobject和设备类 73 4.3.3　热插拔和冷插拔 76 4.3.4　微码下载 76 4.3.5　模块自动加载 77 4.4　内存屏障 78 4.5　电源管理 79 4.6　查看源代码 79 第5章　字符设备驱动程序 81 5.1　字符设备驱动程序基础 81 5.2　设备实例：系统cmos 82 5.2.1　驱动程序初始化 83 5.2.2　打开与释放 86 5.2.3　数据交换 88 5.2.4　查找 92 5.2.5　控制 94 5.3　检测数据可用性 95 5.3.1　轮询 95 5.3.2　fasync 98 5.4　和并行端口交互 99 5.5　rtc子系统 108 5.6　伪字符驱动程序 109 5.7　混杂驱动程序 110 5.8　字符设备驱动程序注意事项 115 5.9　查看源代码 115 第6章　串行设备驱动程序 118 6.1　层次架构 119 6.2　uart驱动程序 121 6.2.1　设备实例：手机 122 6.2.2　rs-485 132 6.3　tty驱动程序 132 6.4　线路规程 134 6.5　查看源代码 141 第7章　输入设备驱动程序 143 7.1　输入事件驱动程序 144 7.2　输入设备驱动程序 150 7.2.1　serio 150 7.2.2　键盘 150 7.2.3　鼠标 152 7.2.4　触摸控制器 157 7.2.5　加速度传感器 158 7.2.6　输出事件 158 7.3　调试 159 7.4　查看源代码 160 第8章　i2c协议 161 8.1　i2c/smbus是什么 161 8.2　i2c核心 162 8.3　总线事务 164 8.4　设备实例：eeprom 164 8.4.1　初始化 165 8.4.2　探测设备 167 8.4.3　检查适配器的功能 169 8.4.4　访问设备 169 8.4.5　其他函数 170 8.5　设备实例：实时时钟 171 8.6　i2c-dev 174 8.7　使用lm-sensors监控硬件 174 8.8　spi总线 174 8.9　1-wire总线 176 8.10　调试 176 8.11　查看源代码 176 第9章　pcmcia和cf 179 9.1　pcmcia/cf是什么 179 9.2　linux-pcmcia子系统 181 9.3　主机控制器驱动程序 183 9.4　pcmcia核心 183 9.5　驱动程序服务 183 9.6　客户驱动程序 183 9.6.1　数据结构 184 9.6.2　设备实例：pcmcia卡 185 9.7　将零件组装在一起 188 9.8　pcmcia存储 189 9.9　串行pcmcia 189 9.10　调试 191 9.11　查看源代码 191 第10章　pci 193 10.1　pci系列 193 10.2　寻址和识别 195 10.3　访问pci 198 10.3.1　配置区 198 10.3.2　i/o和内存 199 10.4　dma 200 10.5　设备实例：以太网—调制解调器卡 203 10.5.1　初始化和探测 203 10.5.2　数据传输 209 10.6　调试 214 10.7　查看源代码 214 第11章　usb 216 11.1　usb体系架构 216 11.1.1　总线速度 218 11.1.2　主机控制器 218 11.1.3　传输模式 219 11.1.4　寻址 219 11.2　linux-usb子系统 220 11.3　驱动程序的数据结构 221 11.3.1　usb_device结构体 221 11.3.2　urb 222 11.3.3　管道 223 11.3.4　描述符结构 223 11.4　枚举 225 11.5　设备实例：遥测卡 225 11.5.1　初始化和探测过程 226 11.5.2　卡寄存器的访问 230 11.5.3　数据传输 233 11.6　类驱动程序 236 11.6.1　大容量存储设备 236 11.6.2　usb-串行端口转换器 241 11.6.3　人机接口设备 243 11.6.4　蓝牙 243 11.7　gadget驱动程序 243 11.8　调试 244 11.9　查看源代码 245 第12章　视频驱动程序 247 12.1　显示架构 247 12.2　linux视频子系统 249 12.3　显示参数 251 12.4　帧缓冲api 252 12.5　帧缓冲驱动程序 254 12.6　控制台驱动程序 265 12.6.1　设备实例：手机 266 12.6.2　启动logo 270 12.7　调试 270 12.8　查看源代码 271 第13章　音频驱动程序 273 13.1　音频架构 273 13.2　linux声音子系统 275 13.3　设备实例：mp3播放器 277 13.3.1　驱动程序函数和结构体 278 13.3.2　alsa编程 287 13.4　调试 288 13.5　查看源代码 289 第14章　块设备驱动程序 291 14.1　存储技术 291 14.2　linux块i/o层 295 14.3　i/o调度器 295 14.4　块驱动程序数据结构和方法 296 14.5　设备实例：简单存储控制器 298 14.5.1　初始化 299 14.5.2　块设备操作 301 14.5.3　磁盘访问 302 14.6　高级主题 304 14.7　调试 306 14.8　查看源代码 306 第15章　网络接口卡 308 15.1　驱动程序数据结构 308 15.1.1　套接字缓冲区 309 15.1.2　网络设备接口 310 15.1.3　激活 311 15.1.4　数据传输 311 15.1.5　看门狗 311 15.1.6　统计 312 15.1.7　配置 313 15.1.8　总线相关内容 314 15.2　与协议层会话 314 15.2.1　接收路径 314 15.2.2　发送路径 315 15.2.3　流量控制 315 15.3　缓冲区管理和并发控制 315 15.4　设备实例：以太网nic 316 15.5　isa网络驱动程序 321 15.6　atm 321 15.7　网络吞吐量 322 15.7.1　驱动程序性能 322 15.7.2　协议性能 323 15.8　查看源代码 324 第16章　linux无线设备驱动 326 16.1　蓝牙 327 16.1.1　bluez 328 16.1.2　设备实例：cf卡 329 16.1.3　设备实例：usb适配器 330 16.1.4　rfcomm 331 16.1.5　网络 332 16.1.6　hid 334 16.1.7　音频 334 16.1.8　调试 334 16.1.9　关于源代码 334 16.2　红外 335 16.2.1　linux-irda 335 16.2.2　设备实例：超级i/o芯片 337 16.2.3　设备实例：ir dongle 338 16.2.4　ircomm 340 16.2.5　联网 340 16.2.6　irda套接字 341 16.2.7　lirc 341 16.2.8　查看源代码 342 16.3　wifi 343 16.3.1　配置 343 16.3.2　设备驱动程序 346 16.3.3　查看源代码 347 16.4　蜂窝网络 347 16.4.1　gprs 347 16.4.2　cdma 349 16.5　当前趋势 350 第17章　存储技术设备 352 17.1　什么是闪存 352 17.2　linux-mtd子系统 353 17.3　映射驱动程序 353 17.4　nor芯片驱动程序 358 17.5　nand芯片驱动程序 359 17.6　用户模块 361 17.6.1　块设备模拟 361 17.6.2　字符设备模拟 361 17.6.3　jffs2 362 17.6.4　yaffs2 363 17.7　mtd工具 363 17.8　配置mtd 363 17.9　xip 364 17.10　fwh 364 17.11　调试 367 17.12　查看源代码 367 第18章　嵌入式linux 369 18.1　挑战 369 18.2　元器件选择 370 18.3　工具链 371 18.4　bootloader 372 18.5　内存布局 374 18.6　内核移植 375 18.7　嵌入式驱动程序 376 18.7.1　闪存 377 18.7.2　uart 377 18.7.3　按钮和滚轮 378 18.7.4　pcmcia/cf 378 18.7.5　sd/mmc 378 18.7.6　usb 378 18.7.7　rtc 378 18.7.8　音频 378 18.7.9　触摸屏 379 18.7.10　视频 379 18.7.11　cpld/fpga 379 18.7.12　连接性 379 18.7.13　专用领域电子器件 380 18.7.14　更多驱动程序 380 18.8　根文件系统 380 18.8.1　nfs挂载的根文件系统 381 18.8.2　紧凑型中间件 382 18.9　测试基础设施 383 18.10　调试 383 18.10.1　电路板返工 384 18.10.2　调试器 385 第19章　用户空间的驱动程序 386 19.1　进程调度和响应时间 387 19.1.1　原先的调度器 387 19.1.2　o(1)调度器 387 19.1.3　cfs 388 19.1.4　响应时间 388 19.2　访问i/o区域 390 19.3　访问内存区域 393 19.4　用户模式scsi 395 19.5　用户模式usb 397 19.6　用户模式i2c 400 19.7　uio 401 19.8　查看源代码 402 第20章　其他设备和驱动程序 403 20.1　ecc报告 403 20.2　频率调整 407 20.3　嵌入式控制器 408 20.4　acpi 408 20.5　isa与mca 410 20.6　火线 410 20.7　智能输入/输出 411 20.8　业余无线电 411 20.9　voip 411 20.10　高速互联 412 20.10.1　infiniband 413 20.10.2　rapidio 413 20.10.3　光纤通道 413 20.10.4　iscsi 413 第21章　调试设备驱动程序 414 21.1　kdb 414 21.1.1　进入调试器 415 21.1.2　kdb 415 21.1.3　kgdb 417 21.1.4　gdb 420 21.1.5　jtag调试器 421 21.1.6　下载 423 21.2　内核探测器 423 21.2.1　kprobe 423 21.2.2　jprobe 427 21.2.3　返回探针 429 21.2.4　局限性 431 21.2.5　查看源代码 431 21.3　kexec与kdump 431 21.3.1　kexec 432 21.3.2　kdump与kexec协同工作 432 21.3.3　kdump 433 21.3.4　查看源代码 437 21.4　性能剖析 437 21.4.1　利用oprofile剖析内核性能 438 21.4.2　利用gprof剖析应用程序性能 440 21.5　跟踪 441 21.6　ltp 444 21.7　uml 444 21.8　诊断工具 444 21.9　内核修改配置选项 444 21.10　测试设备 445 第22章　维护与发布 446 22.1　代码风格 446 22.2　修改标记 446 22.3　版本控制 447 22.4　一致性检查 447 22.5　构建脚本 448 22.6　可移植代码 450 第23章　结束语 451 23.1　流程一览表 451 23.2　下一步该做什么 452 附录a　linux汇编 453 附录b　linux与bios 457 附录c　seq文件 461

Linux设备驱动程序-第三版-高清.pdf

目　　录 第1章　引言 1 1.1　演进 1 1.2　gnu copyleft 2 1.3　kernel.org 2 1.4　邮件列表和论坛 3 1.5　linux发行版 3 1.6　查看源代码 4 1.7　编译内核 7 1.8　可加载的模块 8 1.9　整装待发 9 第2章　内核 11 2.1　启动过程 11 2.1.1　bios-provided physical ram map 12 2.1.2　758mb lowmem available 14 2.1.3　kernel command line: ro root=/dev/hda1 14 2.1.4　calibrating delay...1197.46 .bogomips (lpj=2394935) 15 2.1.5　checking hlt instruction 16 2.1.6　net: registered protocol family 2 17 2.1.7　freeing initrd memory: 387k freed 17 2.1.8　io scheduler anticipatory registered (default) 18 2.1.9　setting up standard pci resources 18 2.1.10　ext3-fs: mounted filesystem 19 2.1.11　init: version 2.85 booting 19 2.2　内核模式和用户模式 20 2.3　进程上下文和中断上下文 20 2.4　内核定时器 21 2.4.1　hz和jiffies 21 2.4.2　长延时 22 2.4.3　短延时 24 2.4.4　pentium时间戳计数器 24 2.4.5　实时钟 25 2.5　内核中的并发 26 2.5.1　自旋锁和互斥体 26 2.5.2　原子操作 30 2.5.3　读—写锁 31 2.5.4　调试 32 2.6　proc文件系统 32 2.7　内存分配 33 2.8　查看源代码 34 第3章　内核组件 37 3.1　内核线程 37 3.1.1　创建内核线程 37 3.1.2　进程状态和等待队列 41 3.1.3　用户模式辅助程序 42 3.2　辅助接口 43 3.2.1　链表 44 3.2.2　散列链表 49 3.2.3　工作队列 49 3.2.4　通知链 51 3.2.5　完成接口 54 3.2.6　kthread辅助接口 56 3.2.7　错误处理助手 57 3.3　查看源代码 58 第4章　基本概念 61 4.1　设备和驱动程序介绍 61 4.2　中断处理 63 4.2.1　中断上下文 63 4.2.2　分配irq号 64 4.2.3　设备实例：导航杆 65 4.2.4　softirq和tasklet 68 4.3　linux设备模型 71 4.3.1　udev 71 4.3.2　sysfs、kobject和设备类 73 4.3.3　热插拔和冷插拔 76 4.3.4　微码下载 76 4.3.5　模块自动加载 77 4.4　内存屏障 78 4.5　电源管理 79 4.6　查看源代码 79 第5章　字符设备驱动程序 81 5.1　字符设备驱动程序基础 81 5.2　设备实例：系统cmos 82 5.2.1　驱动程序初始化 83 5.2.2　打开与释放 86 5.2.3　数据交换 88 5.2.4　查找 92 5.2.5　控制 94 5.3　检测数据可用性 95 5.3.1　轮询 95 5.3.2　fasync 98 5.4　和并行端口交互 99 5.5　rtc子系统 108 5.6　伪字符驱动程序 109 5.7　混杂驱动程序 110 5.8　字符设备驱动程序注意事项 115 5.9　查看源代码 115 第6章　串行设备驱动程序 118 6.1　层次架构 119 6.2　uart驱动程序 121 6.2.1　设备实例：手机 122 6.2.2　rs-485 132 6.3　tty驱动程序 132 6.4　线路规程 134 6.5　查看源代码 141 第7章　输入设备驱动程序 143 7.1　输入事件驱动程序 144 7.2　输入设备驱动程序 150 7.2.1　serio 150 7.2.2　键盘 150 7.2.3　鼠标 152 7.2.4　触摸控制器 157 7.2.5　加速度传感器 158 7.2.6　输出事件 158 7.3　调试 159 7.4　查看源代码 160 第8章　i2c协议 161 8.1　i2c/smbus是什么 161 8.2　i2c核心 162 8.3　总线事务 164 8.4　设备实例：eeprom 164 8.4.1　初始化 165 8.4.2　探测设备 167 8.4.3　检查适配器的功能 169 8.4.4　访问设备 169 8.4.5　其他函数 170 8.5　设备实例：实时时钟 171 8.6　i2c-dev 174 8.7　使用lm-sensors监控硬件 174 8.8　spi总线 174 8.9　1-wire总线 176 8.10　调试 176 8.11　查看源代码 176 第9章　pcmcia和cf 179 9.1　pcmcia/cf是什么 179 9.2　linux-pcmcia子系统 181 9.3　主机控制器驱动程序 183 9.4　pcmcia核心 183 9.5　驱动程序服务 183 9.6　客户驱动程序 183 9.6.1　数据结构 184 9.6.2　设备实例：pcmcia卡 185 9.7　将零件组装在一起 188 9.8　pcmcia存储 189 9.9　串行pcmcia 189 9.10　调试 191 9.11　查看源代码 191 第10章　pci 193 10.1　pci系列 193 10.2　寻址和识别 195 10.3　访问pci 198 10.3.1　配置区 198 10.3.2　i/o和内存 199 10.4　dma 200 10.5　设备实例：以太网—调制解调器卡 203 10.5.1　初始化和探测 203 10.5.2　数据传输 209 10.6　调试 214 10.7　查看源代码 214 第11章　usb 216 11.1　usb体系架构 216 11.1.1　总线速度 218 11.1.2　主机控制器 218 11.1.3　传输模式 219 11.1.4　寻址 219 11.2　linux-usb子系统 220 11.3　驱动程序的数据结构 221 11.3.1　usb_device结构体 221 11.3.2　urb 222 11.3.3　管道 223 11.3.4　描述符结构 223 11.4　枚举 225 11.5　设备实例：遥测卡 225 11.5.1　初始化和探测过程 226 11.5.2　卡寄存器的访问 230 11.5.3　数据传输 233 11.6　类驱动程序 236 11.6.1　大容量存储设备 236 11.6.2　usb-串行端口转换器 241 11.6.3　人机接口设备 243 11.6.4　蓝牙 243 11.7　gadget驱动程序 243 11.8　调试 244 11.9　查看源代码 245 第12章　视频驱动程序 247 12.1　显示架构 247 12.2　linux视频子系统 249 12.3　显示参数 251 12.4　帧缓冲api 252 12.5　帧缓冲驱动程序 254 12.6　控制台驱动程序 265 12.6.1　设备实例：手机 266 12.6.2　启动logo 270 12.7　调试 270 12.8　查看源代码 271 第13章　音频驱动程序 273 13.1　音频架构 273 13.2　linux声音子系统 275 13.3　设备实例：mp3播放器 277 13.3.1　驱动程序函数和结构体 278 13.3.2　alsa编程 287 13.4　调试 288 13.5　查看源代码 289 第14章　块设备驱动程序 291 14.1　存储技术 291 14.2　linux块i/o层 295 14.3　i/o调度器 295 14.4　块驱动程序数据结构和方法 296 14.5　设备实例：简单存储控制器 298 14.5.1　初始化 299 14.5.2　块设备操作 301 14.5.3　磁盘访问 302 14.6　高级主题 304 14.7　调试 306 14.8　查看源代码 306 第15章　网络接口卡 308 15.1　驱动程序数据结构 308 15.1.1　套接字缓冲区 309 15.1.2　网络设备接口 310 15.1.3　激活 311 15.1.4　数据传输 311 15.1.5　看门狗 311 15.1.6　统计 312 15.1.7　配置 313 15.1.8　总线相关内容 314 15.2　与协议层会话 314 15.2.1　接收路径 314 15.2.2　发送路径 315 15.2.3　流量控制 315 15.3　缓冲区管理和并发控制 315 15.4　设备实例：以太网nic 316 15.5　isa网络驱动程序 321 15.6　atm 321 15.7　网络吞吐量 322 15.7.1　驱动程序性能 322 15.7.2　协议性能 323 15.8　查看源代码 324 第16章　linux无线设备驱动 326 16.1　蓝牙 327 16.1.1　bluez 328 16.1.2　设备实例：cf卡 329 16.1.3　设备实例：usb适配器 330 16.1.4　rfcomm 331 16.1.5　网络 332 16.1.6　hid 334 16.1.7　音频 334 16.1.8　调试 334 16.1.9　关于源代码 334 16.2　红外 335 16.2.1　linux-irda 335 16.2.2　设备实例：超级i/o芯片 337 16.2.3　设备实例：ir dongle 338 16.2.4　ircomm 340 16.2.5　联网 340 16.2.6　irda套接字 341 16.2.7　lirc 341 16.2.8　查看源代码 342 16.3　wifi 343 16.3.1　配置 343 16.3.2　设备驱动程序 346 16.3.3　查看源代码 347 16.4　蜂窝网络 347 16.4.1　gprs 347 16.4.2　cdma 349 16.5　当前趋势 350 第17章　存储技术设备 352 17.1　什么是闪存 352 17.2　linux-mtd子系统 353 17.3　映射驱动程序 353 17.4　nor芯片驱动程序 358 17.5　nand芯片驱动程序 359 17.6　用户模块 361 17.6.1　块设备模拟 361 17.6.2　字符设备模拟 361 17.6.3　jffs2 362 17.6.4　yaffs2 363 17.7　mtd工具 363 17.8　配置mtd 363 17.9　xip 364 17.10　fwh 364 17.11　调试 367 17.12　查看源代码 367 第18章　嵌入式linux 369 18.1　挑战 369 18.2　元器件选择 370 18.3　工具链 371 18.4　bootloader 372 18.5　内存布局 374 18.6　内核移植 375 18.7　嵌入式驱动程序 376 18.7.1　闪存 377 18.7.2　uart 377 18.7.3　按钮和滚轮 378 18.7.4　pcmcia/cf 378 18.7.5　sd/mmc 378 18.7.6　usb 378 18.7.7　rtc 378 18.7.8　音频 378 18.7.9　触摸屏 379 18.7.10　视频 379 18.7.11　cpld/fpga 379 18.7.12　连接性 379 18.7.13　专用领域电子器件 380 18.7.14　更多驱动程序 380 18.8　根文件系统 380 18.8.1　nfs挂载的根文件系统 381 18.8.2　紧凑型中间件 382 18.9　测试基础设施 383 18.10　调试 383 18.10.1　电路板返工 384 18.10.2　调试器 385 第19章　用户空间的驱动程序 386 19.1　进程调度和响应时间 387 19.1.1　原先的调度器 387 19.1.2　o(1)调度器 387 19.1.3　cfs 388 19.1.4　响应时间 388 19.2　访问i/o区域 390 19.3　访问内存区域 393 19.4　用户模式scsi 395 19.5　用户模式usb 397 19.6　用户模式i2c 400 19.7　uio 401 19.8　查看源代码 402 第20章　其他设备和驱动程序 403 20.1　ecc报告 403 20.2　频率调整 407 20.3　嵌入式控制器 408 20.4　acpi 408 20.5　isa与mca 410 20.6　火线 410 20.7　智能输入/输出 411 20.8　业余无线电 411 20.9　voip 411 20.10　高速互联 412 20.10.1　infiniband 413 20.10.2　rapidio 413 20.10.3　光纤通道 413 20.10.4　iscsi 413 第21章　调试设备驱动程序 414 21.1　kdb 414 21.1.1　进入调试器 415 21.1.2　kdb 415 21.1.3　kgdb 417 21.1.4　gdb 420 21.1.5　jtag调试器 421 21.1.6　下载 423 21.2　内核探测器 423 21.2.1　kprobe 423 21.2.2　jprobe 427 21.2.3　返回探针 429 21.2.4　局限性 431 21.2.5　查看源代码 431 21.3　kexec与kdump 431 21.3.1　kexec 432 21.3.2　kdump与kexec协同工作 432 21.3.3　kdump 433 21.3.4　查看源代码 437 21.4　性能剖析 437 21.4.1　利用oprofile剖析内核性能 438 21.4.2　利用gprof剖析应用程序性能 440 21.5　跟踪 441 21.6　ltp 444 21.7　uml 444 21.8　诊断工具 444 21.9　内核修改配置选项 444 21.10　测试设备 445 第22章　维护与发布 446 22.1　代码风格 446 22.2　修改标记 446 22.3　版本控制 447 22.4　一致性检查 447 22.5　构建脚本 448 22.6　可移植代码 450 第23章　结束语 451 23.1　流程一览表 451 23.2　下一步该做什么 452 附录a　linux汇编 453 附录b　linux与bios 457 附录c　seq文件 461

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