Linux系统下驱动程序框架概述

一、linux的设备驱动程序与外界的接口可以分为三个部分：
　　1．驱动程序与操作系统内核的接口。通过file_operations(include/linux/fs.h)数据结构来完成的。
　　2．驱动程序与系统引导的接口。这部分利用驱动程序对设备进行初始化。
　　3．驱动程序与设备的接口。这部分描述了驱动程序如何与设备进行交互，与具体的设备密切相关。
　　二、根据功能划分，设备驱动程序的代码有以下几部分：
　　1．驱动程序的注册和注销。
　　2．设备的打开和释放。
　　3．设备的读写操作。
　　4．设备的控制操作。
　　5．设备的中断和轮询处理。
　　三、驱动程序的注册和注销：
　　设备驱动程序可以在系统启动的时候初始化，也可以在需要的时候动态加载。字符设备的初始化由chr_dev_init()完成，包括对内存（devfs_register_chrdev(MEM_MAJOR,"mem",&memory_fops)），终端（tty_init()），打印机（lp_init()），鼠标（misc_init()）等字符设备的初始化。
　　块设备初始化由blk_dev_init()完成，这包括对IDE硬盘（ide_init()），软盘（floppy_init()），光驱等块设备的初始化。
　　每个字符设备或是块设备的初始化都是通过devfs_register_chrdev()或是devfs_register_blkdev()向内核注册。在关闭字符设备或是块设备时，还需要通过devfs_unregister_chrdev()或是devfs_unregister_blkdev()从内核中注销设备。
　　四、设备的打开和释放：
　　打开设备是由open()来完成的。例如，打印机是用lp_open()打开的，而硬盘是用hd_open()打开的。在大部分设备驱动程序中，open完成如下工作：
　　1．增加设备的是用计数。
　　2．检查设备的相关错误，如设备尚未准备好或是类似硬件的问题。
　　3．检查是首次打开，则初始化设备。
　　4．识别次设备号，如有必要则更新f_op指针。
　　5．如果需要，分配且设置要放在filp->private_data里的数据结构。
　　释放设备由release()来完成，例如释放打印机是用lp_release()，而释放终端设备是用tty_release()。释放设备的一般步骤包括：
　　1．释放在filp->private_data中的open分配的内存。
　　2．如果是最后一次释放，则关闭设备。
　　3．递减设别的使用计数。
　　五、设备的读写操作：
　　字符设备使用各自的read()和write()来进行数据读写。例如，对虚拟终端的读写是通过vcs_read()和vcs_write()来进行数据读写的。
　　块设备使用通用的gene