linux内核依赖硬件吗

linux内核依赖硬件吗,第1张

是的,Linux内核是依赖硬件的,它必须确保硬件设备能够正常运行,才能保证系统的正常运行。Linux内核需要硬件驱动程序来控制硬件设备,以便 *** 作系统可以正常使用这些设备。Linux内核也需要硬件抽象层,以便把硬件设备抽象为一组标准的功能接口,这样 *** 作系统就可以使用这些接口来控制硬件设备,而不必关心设备的具体实现细节。

一般不需要。要是硬件电路出现问题,光写软件也解决不了。硬件知识是必须知道的,当然不一定要象硬件工程师那么精通,如果不知道,一旦出现与硬件相关的问题,很难找到问题的原因。硬件知识也是驱动进阶所必须。有空看看数电吧,所谓驱动程序,跟硬件有关的也就是时序而已,最主要的可能就是读懂DATASHEET中的REGISTER就差不多了,有很多不懂电路的人,做驱动也做得很好。说到时序,对没学过电路的人来说,也没那么深不可测,可能还是多看别人写得代码,慢慢模仿做着多做就好了。需要掌握好C语言,因为嵌入式linux驱动99.9%的代码都是用C语言来编写,其次,你需要学习linux基本命令,linux编程,最后linux驱动编程,还有你需要学习关于ARM的处理器知识,对于各个不同的驱动,你也需要看懂一些简单的硬件原理,比如串口驱动,那你需要学习串口的一些知识,比如lcd驱动,你就得学习LCD的手册等等。

说玩转驱动这话,其实有点过头,玩驱动是个长期积累的过程,写出来是一回事,调试起来也是一种磨练。为了让大家明白玩驱动的乐趣和掌握编写驱动的捷径,我分享一些经验,算是抛砖引玉。不过正所谓一口吃不了个胖子,只有写够了足够多的代码,调试了足够多的模块,玩转驱动也不再话下。希望今天的唠叨对想踏入或者即将踏入驱动行业的你有些帮助。

我们很明白Linux 设备驱动的学习是一项浩大的工程,正是由于这个原因,一些人不免望而生畏,其实,只要我们有足够的积累和全面的知识,玩转驱动,也是早晚的事。闲话少说,开始来干货。

对于驱动工程师来说,首先要明白驱动在整个系统中的作用,

大家从上图中可以看出,linux驱动②在这个构架中起到承上硬件①启下应用程序③的作用。在程序的编写中,我们常用高内聚低耦合的标准,因此,驱动的引入显得意义更加重大:一方面,使嵌入式应用工程师不用考虑过多的硬件差异,另一方面,通过将设备驱动融入内核,面向 *** 作系统内核的接口,这样的接口由 *** 作系统规定,对一类设备而言结构一致,独立于具体的设备。同时由于linux *** 作系统有内存管理和进程管理,因此对于多任务并发的要求时, *** 作系统和驱动的引入使得任务变得简单。但是对于不需要多任务调度、文件系统、内存管理等复杂功能时,在一个大while(1)循环中既可以完成相关的任务。

上面分析了驱动的意义,那么,玩转linux驱动需要那方面的知识呢,现在罗列下:

 第一、Linux 驱动工程师要有良好的硬件基础。

这个要求不言而喻,linux驱动工程师的主要任务就是隐藏硬件的差异,给应用工程师一个统一的接口,因此需要能看懂电路图,理解SRAM、Flash、SDRAM、磁盘等模块的读写方式,知道UART、I2C、USB 等设备的接口以及常规 *** 作,了解轮询、中断、DMA 的原理,PCI 总线的工作方式以及CPU 的内存管理单元(MMU)等。不过对于这种常见的模块,linux内核中有相关的配置,因此需要有阅读linux内核的能力和修改linux内核的能力。

 第二 、Linux驱动工程师具有良好的C 语言基础。

作为一个面向硬件底层和应用层的关键人物,C语言功底是必须要牢固的。在编写linux的字符设备和块设备驱动中常用的fopen()、fwrite()、fread()、fclose()以及内存分配中经常使用结构体和指针。因此能灵活地运用C 语言的结构体、指针、函数指针及内存动态申请和释放显现的尤为重要。

例如字符设备驱动中的读函数函数的定义

/* 读设备*/

ssize_t xxx_read(struct file *filp, char _ _user *buf, size_t count,loff_t*f_pos)

{

...

copy_to_user(buf, ..., ...)

...

}

从中看出C语言功底的重要性。

第三、 Linux 驱动工程师具有一定的Linux 内核基础,虽然并不要求工程师对内核各个部分有深入的研究,但至少要了解设备驱动与内核的接口,尤其是对于块设备、网络设备、Flash设备、串口设备等复杂设备。

现在工作起来,嵌入式驱动工程师的工作量相对会小一点,因为一般常见的硬件设备供应商都会提供相应的linux版本驱动,驱动工程师的任务就是调试这些驱动能正常运行在自己的系统中,同时保证系统的稳定。

 第四、 Linux 驱动工程师具有良好的 *** 作系统知识。

这个要求对于没有学习过 *** 作系统的人来说唯一的痛苦之处就是对于专有名词不是很理解,例如上半部,下半部,原子 *** 作等。其实刚开始或许是个痛苦的过程,但是只要认真的分析了一个或者几个驱动程序后,你就会发现其中的规律。毕竟linux驱动大体分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动三类,正所谓抓其纲要,举一反三,便可融会贯通。因此linux中多任务并发控制和同步等基础很重要,因为在设备驱动中会大量使用自旋锁、互斥、信号量、等待队列等并发与同步机制。

第五、动手能力。

纸上得来终觉浅,因此,看再多的书也没有真正的调试一个驱动来的认识深刻。这时你需要搭建宿主机平台,购买开发板。不要好大喜功,从简单的小驱动开始一步一步走,以蚂蚁啃骨头的精神进行学习,收获会很大。

经历了痛苦的折磨,现在看下嵌入式驱动工程师的甜蜜吧,工作个三五年,你已经是大师了,可以去招聘网站浏览下,这方面的待遇都是面议奖金都是大大的,红色票票也随心所愿了。想到这些,你还不下定决心来经受linux驱动的虐待,相信只要以“驱动虐我千百遍,我待驱动如初恋”的决心,相信你可以玩转linux驱动。


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