linux内核驱动开发

Ⅰ linux 内核和驱动开发工程师的发展前景怎么样

目前Linux内核和驱动开发工程师的发展前景主要有以下几点：
从事嵌入式开发是当下比较热门的一个领域，做职业规划的时候，比较清晰的是有三条路可以走：

C1、嵌入式软件开发工程师

C2、嵌入式硬件开发工程师

C3、嵌入式驱动开发工程师。

其中

C1是计算机相关专业的同学可以选择的，因为学习的课程相对偏软，平时在PC上编程比较多，做软件开发会相对轻松。

C2是学习电子电路的同学可以考虑，对模拟电路比较熟悉，可以设计出质量好的电路板。

C3的难度比较大，需要同时熟悉软件和硬件，真正的做到软、硬相结合，搭建软件和硬件互通的桥梁，当然了在业界的待遇也是相对来说比较高的。

我们可以去一些招聘网站查看相关企业的岗位要求，这样学习的时候就有了一个比较明确的目标。今天看到一位前辈的博文，谈究竟应该如何成为优秀的驱动开发工程师，很受鼓舞，在此与大家分享共勉。

何谓优秀的驱动开发工程师

首先要定义，我所认为的一个优秀的驱动开发工程师，应该具备什么样的能力，这里列一下按照从易到难的顺序，个人认为应该会有几个方面的要求吧：

能够独立完成驱动的功能开发任务

能够分析和优化驱动的性能,针对特定硬件扬长避短

能够充分了解模块相关软硬件能力、发展方向，辅助应用工程师最大化利用硬件能力

能够辅助硬件工程师规划硬件设计，预防问题，谋求功能模块的最佳方案

能够协助定义系统架构，合理规划软硬件，谋求产品实现的最佳方案

作为一个驱动工程师，很多时候不是完全从头开发一个完整的子系统，而是针对特定硬件和平台移植驱动，增加功能，解决Bug等等，如果从这方面外在的表现来看：

解决问题的境界，大概会有这么几个阶段：

不知道哪里存在BUG

不知道如何解决BUG

知道如何解决BUG

知道如何发现BUG

知道如何规划BUG

知道如何发现BUG(而不是撞上BUG)其实并不简单，需要你对系统有足够的了解，能够察觉可能出问题的地方。
而规划Bug更难，需要你能对问题的轻重缓急做出准确的判断。没有的完美的世界，只有适当的取舍，规避和预防。

而从解决问题过程的角度来看，我认可以分为几个阶段：

BUG发生 -> 大量跟踪调试代码 -> 终于发现并解决BUG

BUG发生 -> 理论推测可能原因 -> 迅速定位并解决BUG

阅读代码 -> 预测可能出现的BUG -> 证实并解决BUG

应该具备怎样的素质

那么要达到上诉最佳境界，需要具备和发展哪些素质和能力呢?

一、足够的硬件知识

能看简单的原理图，能够分析硬件异常的可能原因，能够使用常见的硬件调试工具，我想这是做为优秀的驱动工程师，区别与其它软件工程师，所不可避免、必须具备的专业素质。当然取决于你具体从事的工作，对这方面的要求不尽相同。

对于驱动开发者来说，不了解所开发驱动外设的硬件原理和相关背景知识，也许很多时候，也能够完成一些移植，修补的工作任务，但这就好比无源之水，无根之木，我相信是很难走远的。

二、多多益善的操作系统知识

做驱动开发，特别是纯粹的外设的驱动移植工作，刚开始的时候，也许你并不需要了解很多操作系统本身的知识(像内存管理，进程调度，锁，各种内核子系统的原理框架等等)，也能顺利完成手头的一些工作。

但是，如果一但需要优化驱动，需要完善软件框架，或者是遇上疑难问题需要跟踪解决，对操作系统，内核本身的了解，就体现出它的价值了。

对于Linux内核驱动开发者，尤其如此，首先，代码是完全开源的，你有条件去了解背后的运行机制，其次，Linux内核和各个组成子系统总是在迅速的进化发展中，不进则退，你也有必要跟上时代发展的脚步。

三、强烈的好奇心，持续的热情

如果驱动开发不仅仅是你的爱好，更是你养家糊口的途径，我想，很多时候，你大概不会有机会专注于一两个你最有经验的模块的开发和维护。随着能力的成长，势必会要求你接触和掌握越来越多的各式各样的驱动模块的开发。

对于这件事，包括我自己，有时候大概都会有如下几种反应：

哇，原来的工作做太久了，太乏味了，很高兴能做不同的工作。

啊?又要做别的模块啊?我手头的工作已经太多了!

这个模块没意思，我不想做。

相信多数有志青年们都是第一种表现了，不过，有些时候，我发觉，很多人的这种热情其实并不持久，一个新的模块没做多久，就再次厌倦了，是已经炉火纯青了么，未必，或许只是修改了几个BUG以后不甚其烦。很多时候，我面试前来求职的工程师时，发现简历上这个也做过，那个也做过，但是一旦问到解决了什么问题，所做过的驱动，框架、流程、原理之类的问题的时候，就一问三不知了。

我觉得如果自己的目标是优秀，那么最起码的标准应该是对具体驱动模块相关的子系统的整体工作流程，框架，具备足够的好奇心，乐于去了解和学习，而不仅仅是为了完成任务而工作，否则的话，很难积累下扎实的经验和技术。

四、清晰的逻辑思维能力

这一点，也许是个软件开发人员都应该具备吧，不过，做为驱动开发工程师来说，有时候，大多数情况下，工作的硬件环境并不是完美的，遇到问题需要分析判断错误的原因是硬件问题还是驱动Bug，这时候，清晰的逻辑思维能力尤其重要。

五、良好的工作习惯

大多数人都不是天才，要成为优秀的开发工程师，其一需要持续努力，其二需要时间积累经验，而这过程中，很重要的一点，就是要有良好的工作习惯。譬如，注意设计文档的维护，对工作中遇到的问题的记录，过往经验的及时记录，适当的软件开发流程等等。文档工作，可能很多人很不愿意去做，它的确很花费时间。不过，唉。。。老啦，好记性不如烂笔头啊
。当然，其实设计文档更多的是为你提供思考的机会，而过往经验的总结，也可以起到和大家交流技术，共同进步的目的。

六、英语

这个也是必须的啦，没有办法，邮件列表，技术文档，社区，精通英语肯定是很大的优势，做开源项目尤其如此。阅读各种Spec标准文档之类的速度还是很重要的。阅读无障碍是一回事，能和母语一样一目十行，那才爽呀，唉，人生苦短，效率啊!光读文档，就不知道要比老外多花多少时间。

Ⅱ linux驱动开发要有哪些基础

需要一定的努力才可以学好：
Linux设备驱动是linux内核的一部分，是用来屏蔽硬件细节，为上层提供标准接口的一种技术手段。为了能够编写出质量比较高的驱动程序，要求工程师必须具备以下几个方面的知识：
1、 熟悉处理器的性能
如：处理器的体系结构、汇编语言、工作模式、异常处理等。对于初学者来说，在还不熟悉驱动编写方法的情况下，可以先不把重心放在这一项上，因为可能因为它的枯燥、抽象而影响到你对设备驱动的兴趣。随着你不断地熟悉驱动的编写，你会很自然的意识到此项的重要性。
2、掌握驱动目标的硬件工作原理及通讯协议
如：串口控制器、显卡控制器、硬件编解码、存储卡控制器、I2C通讯、SPI通讯、USB通讯、SDIO通讯、I2S通讯、PCI通讯等。编写设备驱动的前提就是需要了解设备的操作方法，所以这些内容的重要程度不言而喻。但不是说要把所有设备的操作方法都熟悉了以后才可以写驱动，你只需要了解你要驱动的硬件就可以了。
一、掌握硬件的控制方法
如：中断、轮询、DMA 等，通常一个硬件控制器会有多种控制方法，你需要根据系统性能的需要合理的选择操作方法。初学阶段以实现功能为目的，掌握的顺序应该是，轮询->中断->DMA。随着学习的深入，需要综合考虑系统的性能需求，采取合适的方法。
二、良好的GNU C语言编程基础
如：C语言的指针、结构体、内存操作、链表、队列、栈、C和汇编混合编程等。这些编程语法是编写设备驱动的基础，无论对于初学者还是有经验者都非常重要。
三、 良好的linux操作系统概念
如：多进程、多线程、进程调度、进程抢占、进程上下文、虚拟内存、原子操作、阻塞、睡眠、同步等概念及它们之间的关系。这些概念及方法在设备驱动里的使用是linux设备驱动区别单片机编程的最大特点，只有理解了它们才会编写出高质量的驱动。
四、掌握linux内核中设备驱动的编写接口
如：字符设备的cdev、块设备的gendisk、网络设备的net_device，以及基于这些基本接口的framebuffer设备的fb_info、mtd设备的mtd_info、tty设备的tty_driver、usb设备的usb_driver、mmc设备的mmc_host等。

Ⅲ Linux嵌入式开发和Linux内核/驱动开发有什么区别

前者强调的是产品（linux嵌入式产品），而后者强调的是软件（内核和驱动）。
一般做linux嵌入式产品时都要涉及linux驱动和内核，当然不仅仅是内核驱动，还有gui系统，和其他软件等。
而做linux内核驱动则不一定用于嵌入式产品，也可以用于开发pc机（也就是一般的x86架构）软件。

Ⅳ 驱动开发必须使用开发板厂家提供的Linux源码吗

驱动开发环境
要进行linux驱动开发我们首先要有linux内核的源码树，并且这个linux内核的源码树要和开发板中的内核源码树要一直；
比如说我们开发板中用的是linux kernel内核版本为2.6.35.7，在我们ubuntu虚拟机上必须要有同样版本的源码树，
我们再编译好驱动的的时候，使用modinfo XXX命令会打印出一个版本号，这个版本号是与使用的源码树版本有关，如果开发板中源码树中版本与
modinfo的版本信息不一致使无法安装驱动的；
我们开发板必须设置好nfs挂载；这些在根文件系统一章有详细的介绍；

Ⅳ Linux 内核驱动接口详解

写作本文档的目的，是为了解释为什么Linux既没有二进制内核接口，也没有稳定 的内核接口。这里所说的内核接口，是指内核里的接口，而不是内核和用户空间 的接口。内核到用户空间的接口，是提供给应用程序使用的系统调用，系统调用 在 历史 上几乎没有过变化，将来也不会有变化。我有一些老应用程序是在0.9版本 或者更早版本的内核上编译的，在使用2.6版本内核的Linux发布上依然用得很好 。用户和应用程序作者可以将这个接口看成是稳定的。

你也许以为自己想要稳定的内核接口，但是你不清楚你要的实际上不是它。你需 要的其实是稳定的驱动程序，而你只有将驱动程序放到公版内核的源代码树里， 才有可能达到这个目的。而且这样做还有很多其它好处，正是因为这些好处使得 Linux能成为强壮，稳定，成熟的操作系统，这也是你最开始选择Linux的原因。

只有那些写驱动程序的“怪人”才会担心内核接口的改变，对广大用户来说，既 看不到内核接口，也不需要去关心它。

既然只谈技术问题，我们就有了下面两个主题：二进制内核接口和稳定的内核源 代码接口。这两个问题是互相关联的，让我们先解决掉二进制接口的问题。

假如我们有一个稳定的内核源代码接口，那么自然而然的，我们就拥有了稳定的 二进制接口，是这样的吗？错。让我们看看关于Linux内核的几点事实：

对于一个特定的内核，满足这些条件并不难，使用同一个C编译器和同样的内核配 置选项来编译驱动程序模块就可以了。这对于给一个特定Linux发布的特定版本提 供驱动程序，是完全可以满足需求的。但是如果你要给不同发布的不同版本都发 布一个驱动程序，就需要在每个发布上用不同的内核设置参数都编译一次内核， 这简直跟噩梦一样。而且还要注意到，每个Linux发布还提供不同的Linux内核， 这些内核都针对不同的硬件类型进行了优化（有很多种不同的处理器，还有不同 的内核设置选项）。所以每发布一次驱动程序，都需要提供很多不同版本的内核 模块。

相信我，如果你真的要采取这种发布方式，一定会慢慢疯掉，我很久以前就有过 深刻的教训…

如果有人不将他的内核驱动程序，放入公版内核的源代码树，而又想让驱动程序 一直保持在最新的内核中可用，那么这个话题将会变得没完没了。 内核开发是持续而且快节奏的，从来都不会慢下来。内核开发人员在当前接口中 找到bug，或者找到更好的实现方式。一旦发现这些，他们就很快会去修改当前的 接口。修改接口意味着，函数名可能会改变，结构体可能被扩充或者删减，函数 的参数也可能发生改变。一旦接口被修改，内核中使用这些接口的地方需要同时 修正，这样才能保证所有的东西继续工作。

举一个例子，内核的USB驱动程序接口在USB子系统的整个生命周期中，至少经历 了三次重写。这些重写解决以下问题：

这和一些封闭源代码的操作系统形成鲜明的对比，在那些操作系统上，不得不额 外的维护旧的USB接口。这导致了一个可能性，新的开发者依然会不小心使用旧的 接口，以不恰当的方式编写代码，进而影响到操作系统的稳定性。 在上面的例子中，所有的开发者都同意这些重要的改动，在这样的情况下修改代 价很低。如果Linux保持一个稳定的内核源代码接口，那么就得创建一个新的接口 ；旧的，有问题的接口必须一直维护，给Linux USB开发者带来额外的工作。既然 所有的Linux USB驱动的作者都是利用自己的时间工作，那么要求他们去做毫无意 义的免费额外工作，是不可能的。 安全问题对Linux来说十分重要。一个安全问题被发现，就会在短时间内得到修 正。在很多情况下，这将导致Linux内核中的一些接口被重写，以从根本上避免安 全问题。一旦接口被重写，所有使用这些接口的驱动程序，必须同时得到修正， 以确定安全问题已经得到修复并且不可能在未来还有同样的安全问题。如果内核 内部接口不允许改变，那么就不可能修复这样的安全问题，也不可能确认这样的 安全问题以后不会发生。 开发者一直在清理内核接口。如果一个接口没有人在使用了，它就会被删除。这 样可以确保内核尽可能的小，而且所有潜在的接口都会得到尽可能完整的测试 （没有人使用的接口是不可能得到良好的测试的）。

如果你写了一个Linux内核驱动，但是它还不在Linux源代码树里，作为一个开发 者，你应该怎么做？为每个发布的每个版本提供一个二进制驱动，那简直是一个 噩梦，要跟上永远处于变化之中的内核接口，也是一件辛苦活。 很简单，让你的驱动进入内核源代码树（要记得我们在谈论的是以GPL许可发行 的驱动，如果你的代码不符合GPL，那么祝你好运，你只能自己解决这个问题了， 你这个吸血鬼把Andrew和Linus对吸血鬼的定义链接到这里>）。当你的代码加入 公版内核源代码树之后，如果一个内核接口改变，你的驱动会直接被修改接口的 那个人修改。保证你的驱动永远都可以编译通过，并且一直工作，你几乎不需要 做什么事情。

把驱动放到内核源代码树里会有很多的好处：

Ⅵ 求教怎么学习linux内核驱动

1.首先要了解为什么要学习内核？下图已表明，如果要从事驱动开发或系统研究，就要学习内核。

2.内核的知识就像下面的绳结一样，一环扣一环，我们要解开它们，就必须要先找到线头也就是内核中的函数接口。初学阶段，我们一般不深入的研究内核代码，会使用内核的接口函数就不错了。

3.下面提供了如何学习这些内核函数的方法，就像解绳子一样

4.学习内核的四步法则，思维导图的设计尤为重要，这也是能否学习好内核的关键

5.语言基础也需要扎实，所以需要把C语言巩固巩固

Ⅶ Linux内核开发与Linux驱动开发有什么关系

驱动装在系统上，有的会跟内核有交互，但是驱动一般是针对设备

Ⅷ linux软件开发能转驱动吗

linux软件开发能转驱动。Linux驱动开发也属于内核开发中的设备驱动开发。linux也是需要驱动程序的。驱动程序是操作系统操作控制特定硬件的一个中间层，他给和操作系统对接来控制具体的硬件。

Linux的特点

Linux，全称GNU/Linux，是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。伴随着互联网的发展，Linux得到了来自全世界软件爱好者、组织、公司的支持。

它除了在服务器方面保持着强劲的发展势头以外，在个人电脑、嵌入式系统上都有着长足的进步。使用者不仅可以直观地获取该操作系统的实现机制，而且可以根据自身的需要来修改完善Linux，使其最大化地适应用户的需要。

Linux不仅系统性能稳定，而且是开源软件。其核心防火墙组件性能高效、配置简单，保证了系统的安全。在很多企业网络中，为了追求速度和安全，Linux不仅仅是被网络运维人员当作服务器使用，甚至当作网络防火墙，这是Linux的一大亮点。

Ⅸ 如何系统的学习Linux驱动开发

在学习之前一直对驱动开发非常的陌生，感觉有点神秘。不知道驱动开发和普通的程序开发究竟有什么不同；它的基本框架又是什么样的；他的开发环境有什么特殊的地方；以及怎么写编写一个简单的字符设备驱动前编译加载，下面我就对这些问题一个一个的介绍。

一、驱动的基本框架

1．那么究竟什么是驱动程序，它有什么用呢:

l驱动是硬件设备与应用程序之间的一个中间软件层

l它使得某个特定硬件能够响应一个定义良好的内部编程接口，同时完全隐蔽了设备的工作细节

l用户通过一组与具体设备无关的标准化的调用来完成相应的操作

l驱动程序的任务就是把这些标准化的系统调用映射到具体设备对于实际硬件的特定操作上

l驱动程序是内核的一部分，可以使用中断、DMA等操作

l驱动程序在用户态和内核态之间传递数据

2．Linux驱动的基本框架

3．Linux下设备驱动程序的一般可以分为以下三类

1)字符设备

a)所有能够象字节流一样访问的设备都通过字符设备来实现

b)它们被映射为文件系统中的节点，通常在/dev/目录下面

c)一般要包含open read write close等系统调用的实现

2)块设备

d)通常是指诸如磁盘、内存、Flash等可以容纳文件系统的存储设备。

e)块设备也是通过文件系统来访问，与字符设备的区别是：内核管理数据的方式不同

f)它允许象字符设备一样以字节流的方式来访问，也可一次传递任意多的字节。

3)网络接口设备

g)通常它指的是硬件设备，但有时也可能是一个软件设备(如回环接口loopback)，它们由内核中网络子系统驱动，负责发送和接收数据包。

h)它们的数据传送往往不是面向流的，因此很难将它们映射到一个文件系统的节点上。

二、怎么搭建一个驱动的开发环境

因为驱动是要编译进内核,在启动内核时就会驱动此硬件设备；或者编译生成一个.o文件,当应用程序需要时再动态加载进内核空间运行。因此编译任何一个驱动程序都要链接到内核的源码树。所以搭建环境的第一步当然是建内核源码树

1.怎么建内核源码树

a)首先看你的系统有没有源码树，在你的/lib/ moles目录下会有内核信息，比如我当前的系统里有两个版本：

#ls /lib/ moles

2.6.15-rc72.6.21-1.3194.fc7

查看其源码位置:

## ll /lib/moles/2.6.15-rc7/build

lrwxrwxrwx 1 root root 27 2008-04-28 19:19 /lib/moles/2.6.15-rc7/build -> /root/xkli/linux-2.6.15-rc7

发现build是一个链接文件，其所对应的目录就是源码树的目录。但现在这里目标目录已经是无效的了。所以得自己重新下载

b)下载并编译源码树

有很多网站上可以下载，但官方网址是：

http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/

下载完后当然就是解压编译了

# tar –xzvf linux-2.6.16.54.tar.gz

#cd linux-2.6.16.54

## make menuconfig (配置内核各选项,如果没有配置就无法下一步编译，这里可以不要改任何东西)

#make

…

如果编译没有出错。那么恭喜你。你的开发环境已经搭建好了

三、了解驱动的基本知识

1.设备号

1)什么是设备号呢？我们进系统根据现有的设备来讲解就清楚了：

#ls -l /dev/

crwxrwxrwx 1 root root1,3 2009-05-11 16:36 null

crw------- 1 root root4,0 2009-05-11 16:35 systty

crw-rw-rw- 1 root tty5,0 2009-05-11 16:36 tty

crw-rw---- 1 root tty4,0 2009-05-11 16:35 tty0

在日期前面的两个数（如第一列就是1,3）就是表示的设备号，第一个是主设备号，第二个是从设备号

2)设备号有什么用呢？

l传统上,主编号标识设备相连的驱动.例如, /dev/null和/dev/zero都由驱动1来管理,而虚拟控制台和串口终端都由驱动4管理

l次编号被内核用来决定引用哪个设备.依据你的驱动是如何编写的自己区别

3)设备号结构类型以及申请方式

l在内核中, dev_t类型(在中定义)用来持有设备编号,对于2.6.0内核, dev_t是32位的量, 12位用作主编号, 20位用作次编号.

l能获得一个dev_t的主或者次编号方式：

MAJOR(dev_t dev); //主要

MINOR(dev_t dev);//次要

l但是如果你有主次编号,需要将其转换为一个dev_t,使用: MKDEV(int major, int minor);

4)怎么在程序中分配和释放设备号

在建立一个字符驱动时需要做的第一件事是获取一个或多个设备编号来使用.可以达到此功能的函数有两个：

l一个是你自己事先知道设备号的

register_chrdev_region,在中声明:

int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);

first是你要分配的起始设备编号. first的次编号部分常常是0,count是你请求的连续设备编号的总数. name是应当连接到这个编号范围的设备的名子;它会出现在/proc/devices和sysfs中.

l第二个是动态动态分配设备编号

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *name);

使用这个函数, dev是一个只输出的参数,它在函数成功完成时持有你的分配范围的第一个数. fisetminor应当是请求的第一个要用的次编号;它常常是0. count和name参数如同给request_chrdev_region的一样.

5)设备编号的释放使用

不管你是采用哪些方式分配的设备号。使用之后肯定是要释放的，其方式如下：

void unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count);

6)

2.驱动程序的二个最重要数据结构

1)file_operation

倒如字符设备scull的一般定义如下：
struct file_operations scull_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = scull_llseek,
.read = scull_read,
.write = scull_write,
.ioctl = scull_ioctl,
.open = scull_open,
.release = scull_release,
};

file_operation也称为设备驱动程序接口

定义在,是一个函数指针的集合.每个打开文件(内部用一个file结构来代表)与它自身的函数集合相关连(通过包含一个称为f_op的成员,它指向一个file_operations结构).这些操作大部分负责实现系统调用,因此,命名为open, read,等等

2)File

定义位于include/fs.h

struct file结构与驱动相关的成员

lmode_t f_mode标识文件的读写权限

lloff_t f_pos当前读写位置

lunsigned int_f_flag文件标志，主要进行阻塞/非阻塞型操作时检查

lstruct file_operation * f_op文件操作的结构指针

lvoid * private_data驱动程序一般将它指向已经分配的数据

lstruct dentry* f_dentry文件对应的目录项结构

3.字符设备注册

1)内核在内部使用类型struct cdev的结构来代表字符设备.在内核调用你的设备操作前,必须编写分配并注册一个或几个这些结构.有2种方法来分配和初始化一个这些结构.

l如果你想在运行时获得一个独立的cdev结构,可以这样使用:

struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();

my_cdev->ops = &my_fops;

l如果想将cdev结构嵌入一个你自己的设备特定的结构;你应当初始化你已经分配的结构,使用:

void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);

2)一旦cdev结构建立,最后的步骤是把它告诉内核,调用:

int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);

说明：dev是cdev结构, num是这个设备响应的第一个设备号, count是应当关联到设备的设备号的数目.常常count是1,但是有多个设备号对应于一个特定的设备的情形.

3)为从系统去除一个字符设备,调用:

void cdev_del(struct cdev *dev);

4.open和release

Ⅹ linux内核和驱动开发，有什么经典的书籍推荐吗

linux内核最经典的书是《深入理解Linux内核》，这本书内核编程看；如果你是搞UNIX/Linux环境下的应用程序编程，那么就看《UNIX环境高级编程》；如果做Linux下设备驱动程序开发，就看《Linux设备驱动》（第三版）。这几本都是老外写的，都是很经典的书。