LINUX设备驱动程序

LINUX设备驱动程序
作 者: 科波特 魏永明
出版社: 中国电力出版社
丛编项: O'REILLY系列
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标 签: Linux操作系统
ISBN 出版时间 包装 开本 页数 字数
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作者简介

  JonahanCorbet早在1981年就开始接触BSDUnix的源代码。那时,科罗拉多大学的一名讲师让他“修正”其中的分页算法。从那时起直到现在。他深入研究了他所遇到的每一个系统,其中包括VAX、Sun、Arden以及x86系统的驱动程序。他在1993年第一次接触Linux系统,从此以后一直从事Linux的开发。Corbet先生是《LinuxWeeklyNews》的创始人和执行主编。他和妻子及两个孩子生活在科罗多州的玻尔得市。

内容简介

本书是经典著作《Linux设备驱动程序》的第三版。如果您希望在Linux操作系统上支持计算机外部设备,或者在Linux上运行新的硬件,或者只是希望一般性地了解Linux内核的编程,就一定要阅读本书。本书描述了如何针对各种设备编写驱动程序,而在过去,这些内容仅仅以口头形式交流,或者零星出现在神秘的代码注释中。本书的作者均是Linux社区的领导者。Jonathan Corbet虽不是专职的内核代码贡献者,但他是备受关注的LWN.net新闻及信息网站的执行编辑。Alessandro Rubini是一名Linux代码贡献者,也是活跃的意大利Linux社区的灵魂人物。Greg Kroah-Hartman是目前内核中USB、PCI和驱动程序核心子系统(本书均有讲述)的维护者。本书的这个版本已针对Linux内核的2.6.10版本彻底更新过了。内核的这个版本针对常见任务完成了合理化设计及相应的简化,如即插即用、利用sysfs文件系统和用户空间交互,以及标准总线上的多设备管理等等。要阅读并理解本书,您不必首先成为内核黑客;只要您理解C语言并具有Unix系统调用的一些背景知识即可。您将学到如何为字符设备、块设备和网络接口编写驱动程序。为此,本书提供了完整的示例程序,您不需要特殊的硬件即可编译和运行这些示例程序。本书还在单独的章节中讲述了PCI、USB和tty(终端)子系统。对期望了解操作系统内部工作原理的读者来讲,本书也深入阐述了地址空间、异步事件以及I/O等方面的内容。本书涵盖的主题包括:● 完整的字符、块、tty(终端)及网络驱动程序● 驱动程序的调试● 中断● 计时问题● 并发、锁定和对称多处理器系统(SMP)● 内存管理和DMA● 驱动程序模型和sysfs● 热插拔设备● 对常见总线的描述,包括SCSI、PCI、USB和IEEE1394(火线)。

图书目录

前言 1

第一章 设备驱动程序简介 9

设备驱动程序的作用 10

内核功能划分 12

设备和模块的分类 14

安全问题 15

版本编号 17

许可证条款 18

加入内核开发社团 19

本书概要 19

第二章 构造和运行模块 21

设置测试系统 21

Hello World模块 22

核心模块与应用程序的对比 24

编译和装载 28

内核符号表 33

预备知识 35

初始化和关闭 36

模块参数 40

在用户空间编写驱动程序 42

快速参考 44

第三章 字符设备驱动程序 46

scull的设计 46

主设备号和次设备号 47

一些重要的数据结构 53

字符设备的注册 59

open和release 62

scull的内存使用 64

read和write 67

试试新设备 74

快速参考 74

第四章 调试技术 76

内核中的调试支持 76

通过打印调试 78

通过查询调试 85

通过监视调试 94

调试系统故障 96

调试器和相关工具 102

第五章 并发和竞态 109

scull的缺陷 109

并发及其管理 110

信号量和互斥体 111

completion 116

自旋锁 118

锁陷阱 123

除了锁之外的办法 125

快速参考 132

第六章 高级字符驱动程序操作 137

ioctl 137

阻塞型I/O 149

poll和select 163

异步通知 168

定位设备 172

设备文件的访问控制 173

快速参考 179

第七章 时间、延迟及延缓操作 183

度量时间差 183

获取当前时间 188

延迟执行 190

内核定时器 196

tasklet 202

工作队列 204

快速参考 208

第八章 分配内存 213

kmalloc函数的内幕 213

后备高速缓存 217

get_free_page和相关函数 221

vmalloc及其辅助函数 225

per-CPU变量 228

获取大的缓冲区 230

快速参考 231

第九章 与硬件通信 235

I/O端口和I/O内存 235

使用I/O端口 239

I/O端口示例 245

使用I/O内存 248

快速参考 254

第十章 中断处理 258

准备并口 259

安装中断处理例程 259

实现中断处理例程 269

顶半部和底半部 274

中断共享 278

中断驱动的I/O 281

快速参考 285

第十一章 内核的数据类型 287

使用标准C语言类型 287

为数据项分配确定的空间大小 289

接口特定的类型 289

其他有关移植性的问题 291

链表 294

快速参考 298

第十二章 PCI驱动程序 300

PCI接口 300

ISA回顾 317

PC/104和PC/104+ 319

其他的PC总线 319

SBus 320

NuBus 321

外部总线 321

快速参考 322

第十三章 USB驱动程序 324

USB设备基础 326

USB和Sysfs 329

USB urb 331

编写USB驱动程序 342

不使用urb的USB传输 352

快速参考 356

第十四章 Linux设备模型 359

kobject、kset和子系统 361

低层sysfs操作 368

热插拔事件的产生 372

总线、设备和驱动程序 374

类 384

各环节的整合 388

热插拔 394

处理固件 401

快速索引 403

第十五章 内存映射和DMA 408

Linux的内存管理 408

mmap设备操作 418

执行直接I/O访问 429

直接内存访问 435

快速参考 453

第十六章 块设备驱动程序 458

注册 459

块设备操作 464

请求处理 468

其他一些细节 484

快速参考 487

第十七章 网络驱动程序 491

snull设计 492

连接到内核 495

net_device结构细节 499

打开和关闭 508

数据包传输 510

数据包的接收 514

中断处理例程 516

不使用接收中断 518

链路状态的改变 521

套接字缓冲区 521

MAC 地址解析 525

定制 ioctl 命令 527

统计信息 528

组播 529

其他知识点详解 533

快速参考 534

第十八章 TTY驱动程序 538

小型TTY驱动程序 540

tty_driver函数指针 545

TTY线路设置 551

ioctls 555

proc和sysfs对TTY设备的处理 557

tty_driver结构详解 558

tty_operations结构详解 560

tty_struct结构详解 562

快速参考 564

参考书目 567