1.4 Linux设备驱动

1.4.1 设备的分类及特点

计算机系统的硬件主要由CPU、存储器和外设组成。随着IC制作工艺的发展,目前,芯片的集成度越来越高,往往在CPU内部就集成了存储器和外设适配器。譬如,相当多的ARM、PowerPC、MIPS等处理器都集成了UART、I2C控制器、SPI控制器、USB控制器、SDRAM控制器等,有的处理器还集成了GPU(图形处理器)、视频编解码器等。

驱动针对的对象是存储器和外设(包括CPU内部集成的存储器和外设),而不是针对CPU内核。Linux将存储器和外设分为3个基础大类。

·字符设备。

·块设备。

·网络设备。

字符设备指那些必须以串行顺序依次进行访问的设备,如触摸屏、磁带驱动器、鼠标等。块设备可以按任意顺序进行访问,以块为单位进行操作,如硬盘、eMMC等。字符设备和块设备的驱动设计有出很大的差异,但是对于用户而言,它们都要使用文件系统的操作接口open()、close()、read()、write()等进行访问。

在Linux系统中,网络设备面向数据包的接收和发送而设计,它并不倾向于对应于文件系统的节点。内核与网络设备的通信与内核和字符设备、网络设备的通信方式完全不同,前者主要还是使用套接字接口。