## 1.8. 本书的内容
从这里开始, 我们进入内核编程的世界. 第 2 章介绍了模块化, 解释了内部的秘密以及展示了运行模块的代码. 第 2 章谈论字符驱动以及展示一个基于内存的设备驱动的代码, 出于乐趣对它读写. 使用内存作为设备的硬件基础使得任何人可以不用要求特殊的硬件来运行代码.
调试技术对程序员是必备的工具, 第 4 章介绍它. 对那些想分析当前内核的人同样重要的是并发的管理和竞争情况. 第 5 章关注的是由于并发存取资源而导致的问题, 并且介绍控制并发的 Linux 机制.
在具备了调试和并发管理的能力下, 我们转向字符驱动的高级特性, 例如阻塞操作, selet 的使用, 以及重要的 ioctl 调用; 这是第 6 章的主题.
在处理硬件管理之前, 我们研究多一点内核软件接口: 第 7 章展示了内核中是如何管理时间的, 第 8 章讲解了内存分配.
接下来我们集中到硬件. 第 9 章描述了 I/O 口的管理和设备上的内存缓存; 随后是中断处理, 在 第 10 章. 不幸的是, 不是每个人都能运行这些章节中的例子代码, 因为确实需要某些硬件来测试软件接口中断. 我们尽力保持需要的硬件支持到最小程度, 但是你仍然需要某些硬件, 例如标准并口, 来使用这些章节的例子代码.
第 11 章涉及内核数据类型的使用, 以及编写可移植代码.
本书的第 2 半专注于更高级的主题. 我们从深入硬件内部开始, 特别的, 是特殊外设总线功能. 第 12 章涉及编写 PCI 设备驱动, 第 13 章检验使用 USB 设备的 API.
具有了对外设总线的理解, 我们详细看一下 Linux 设备模型, 这是内核使用的抽象层来描述它管理的硬件和软件资源. 第 14 章是一个自底向上的设备模型框架的考察, 从 kobject 类型开始以及从那里进一步进行. 它涉及设备模型与真实设备的集成; 接下来是利用这些知识来接触如热插拔设备和电源管理等主题.
在第 15 章, 我们转移到 Linux 的内存管理. 这一章显示如何映射系统内存到用户空间( mmap 系统调用 ), 映射用户内存到内核空间( 使用 get_user_pages ), 以及如何映射任何一种内存到设备空间( 进行 直接内存存取 [DMA] 操作 ).
我们对内存的理解将对下面两章是有用的, 它们涉及到其他主要的驱动类型. 第 16 章介绍了块驱动, 并展示了与我们到现在为止已遇到过的字符驱动的区别. 第 17 章进入网络驱动的编写. 我们最后是讨论串行驱动(第 18 章)和一个参考书目.
- Linux设备驱动第三版
- 第 1 章 设备驱动简介
- 1.1. 驱动程序的角色
- 1.2. 划分内核
- 1.3. 设备和模块的分类
- 1.4. 安全问题
- 1.5. 版本编号
- 1.6. 版权条款
- 1.7. 加入内核开发社团
- 1.8. 本书的内容
- 第 2 章 建立和运行模块
- 2.1. 设置你的测试系统
- 2.2. Hello World 模块
- 2.3. 内核模块相比于应用程序
- 2.4. 编译和加载
- 2.5. 内核符号表
- 2.6. 预备知识
- 2.7. 初始化和关停
- 2.8. 模块参数
- 2.9. 在用户空间做
- 2.10. 快速参考
- 第 3 章 字符驱动
- 3.1. scull 的设计
- 3.2. 主次编号
- 3.3. 一些重要数据结构
- 3.4. 字符设备注册
- 3.5. open 和 release
- 3.6. scull 的内存使用
- 3.7. 读和写
- 3.8. 使用新设备
- 3.9. 快速参考
- 第 4 章 调试技术
- 4.1. 内核中的调试支持
- 4.2. 用打印调试
- 4.3. 用查询来调试
- 4.4. 使用观察来调试
- 4.5. 调试系统故障
- 4.6. 调试器和相关工具
- 第 5 章 并发和竞争情况
- 5.1. scull 中的缺陷
- 5.2. 并发和它的管理
- 5.3. 旗标和互斥体
- 5.4. Completions 机制
- 5.5. 自旋锁
- 5.6. 锁陷阱
- 5.7. 加锁的各种选择
- 5.8. 快速参考
- 第 6 章 高级字符驱动操作
- 6.1. ioctl 接口
- 6.2. 阻塞 I/O
- 6.3. poll 和 select
- 6.4. 异步通知
- 6.5. 移位一个设备
- 6.6. 在一个设备文件上的存取控制
- 6.7. 快速参考
- 第 7 章 时间, 延时, 和延后工作
- 7.1. 测量时间流失
- 7.2. 获知当前时间
- 7.3. 延后执行
- 7.4. 内核定时器
- 7.5. Tasklets 机制
- 7.6. 工作队列
- 7.7. 快速参考
- 第 8 章 分配内存
- 8.1. kmalloc 的真实故事
- 8.2. 后备缓存
- 8.3. get_free_page 和其友
- 8.4. 每-CPU 的变量
- 8.5. 获得大量缓冲
- 8.6. 快速参考
- 第 9 章 与硬件通讯
- 9.1. I/O 端口和 I/O 内存
- 9.2. 使用 I/O 端口
- 9.3. 一个 I/O 端口例子
- 9.4. 使用 I/O 内存
- 9.5. 快速参考
- 第 10 章 中断处理
- 10.1. 准备并口
- 10.2. 安装一个中断处理
- 10.3. 前和后半部
- 10.4. 中断共享
- 10.5. 中断驱动 I/O
- 10.6. 快速参考
- 第 11 章 内核中的数据类型
- 11.1. 标准 C 类型的使用
- 11.2. 安排一个明确大小给数据项
- 11.3. 接口特定的类型
- 11.4. 其他移植性问题
- 11.5. 链表
- 11.6. 快速参考
- 第 12 章 PCI 驱动
- 12.1. PCI 接口
- 12.2. 回顾: ISA
- 12.3. PC/104 和 PC/104+
- 12.4. 其他的 PC 总线
- 12.5. SBus
- 12.6. NuBus 总线
- 12.7. 外部总线
- 12.8. 快速参考
- 第 13 章 USB 驱动
- 13.1. USB 设备基础知识
- 13.2. USB 和 sysfs
- 13.3. USB 的 Urbs
- 13.4. 编写一个 USB 驱动
- 13.5. 无 urb 的 USB 传送
- 13.6. 快速参考
- 第 14 章 Linux 设备模型
- 14.1. Kobjects, Ksets 和 Subsystems
- 14.2. 低级 sysfs 操作
- 14.3. 热插拔事件产生
- 14.4. 总线, 设备, 和驱动
- 14.5. 类
- 14.6. 集成起来
- 14.7. 热插拔
- 14.8. 处理固件
- 14.9. 快速参考
- 第 15 章 内存映射和 DMA
- 15.1. Linux 中的内存管理
- 15.2. mmap 设备操作
- 15.3. 进行直接 I/O
- 15.4. 直接内存存取
- 15.5. 快速参考
- 第 16 章 块驱动
- 16.1. 注册
- 16.2. 块设备操作
- 16.3. 请求处理
- 16.4. 一些其他的细节
- 16.5. 快速参考
- 第 17 章 网络驱动
- 17.1. snull 是如何设计的
- 17.2. 连接到内核
- 17.3. net_device 结构的详情
- 17.4. 打开与关闭
- 17.5. 报文传送
- 17.6. 报文接收
- 17.7. 中断处理
- 17.8. 接收中断缓解
- 17.9. 连接状态的改变
- 17.10. Socket 缓存
- 17.11. MAC 地址解析
- 17.12. 定制 ioctl 命令
- 17.13. 统计信息
- 17.14. 多播
- 17.15. 几个其他细节
- 17.16. 快速参考
- 第 18 章 TTY 驱动
- 18.1. 一个小 TTY 驱动
- 18.2. tty_driver 函数指针
- 18.3. TTY 线路设置
- 18.4. ioctls 函数
- 18.5. TTY 设备的 proc 和 sysfs 处理
- 18.6. tty_driver 结构的细节
- 18.7. tty_operaions 结构的细节
- 18.8. tty_struct 结构的细节
- 18.9. 快速参考