Linux驱动之驱动的基本概念

硬件是计算机系统的底层基础,代码最终会转化为硬件上的组合逻辑与时序逻辑；应用软件调用接口完成具体的任务. 软件工程师在使用接口函数时不应该考虑接口具体是怎么实现的.

• 驱动与底层硬件直接打交道, 按照硬件设备的具体工作方式. 读写设备的寄存器, 完成设备的轮询, 中断处理, DMA通信, 进行物理内存向虚拟内存的映射实现各种接口函数, 充当了硬件与应用软件中间的桥梁.
• 驱动工程师负责编写驱动程序, 充当了硬件工程师与软件工程师中间的桥梁.

• 无操作系统时的设备驱动
  在没有操作系统的情况下,设备驱动的接口被直接提交给软件工程师,应用软件没有跨越任何层次就直接访问设备驱动的接口, 驱动包含的接口函数也与硬件功能直接吻合,没有任何附加功能. 典型架构如图:
  

• 有操作系统时的设备驱动
  有操作系统时,驱动除了要与硬件打交道还需要融入操作系统的内核. 也就是说驱动设计的接口不再直接面向应用软件, 而是面向操作系统内核. 这样的接口的结构由操作系统规定, 对同一硬件设备来说结构一样. 典型架构如图:
  

• Linux设备驱动
  驱动针对的对象是存储器和外设,而不是针对CPU内核. Linux将存储器和外设分为大类: 字符设备 块设备 网络设备
  Linux设备驱动与软硬件系统的关系图如下: