A quoi sert le pilote de caractère Linux

Le pilote de caractères Linux est un pont important reliant l'espace utilisateur et le matériel. Sa fonction est d'enregistrer les périphériques de caractères dans l'espace du noyau et de fournir des opérations de lecture et d'écriture qui sont transférées de l'espace utilisateur à l'espace du noyau, puis dirigées vers le matériel. l'espace du noyau. Le pilote peut initialiser, ouvrir, fermer, lire et écrire, contrôler et d'autres opérations sur l'appareil, fournissant des interfaces d'accès efficaces et fiables pour divers périphériques matériels. Dans le même temps, le pilote de périphérique de caractère peut également mettre en œuvre la mise en cache et la surveillance des données.

Le système d'exploitation de ce tutoriel : système linux5.18.14, ordinateur Dell G3.

Introduction

Le pilote de périphérique de caractères dans le système d'exploitation Linux est un pont important reliant l'espace utilisateur et le matériel. Les périphériques caractères sont des périphériques matériels qui effectuent des opérations de lecture et d'écriture en octets, tels que des ports série, des claviers, des souris, etc. L'implémentation de pilotes de périphériques de caractères nécessite certaines compétences en programmation, mais une fois maîtrisées, elles peuvent fournir une bonne prise en charge des périphériques matériels et fournir aux développeurs des interfaces API riches.

Fonction

La fonction principale du pilote de périphérique de caractères Linux est d'enregistrer les périphériques de caractères dans l'espace du noyau et de fournir des opérations de lecture et d'écriture. Les données d'octets sont transférées de l'espace utilisateur vers l'espace noyau, puis dirigées vers le périphérique matériel depuis l'espace noyau. Le pilote peut initialiser, ouvrir, fermer, lire et écrire, contrôler et d'autres opérations sur l'appareil, fournissant des interfaces d'accès efficaces et fiables pour divers périphériques matériels. Dans le même temps, le pilote de périphérique de caractère peut également mettre en œuvre la mise en cache et la surveillance des données. Le mécanisme de mise en cache peut réduire le nombre d'échanges de données entre le processeur et l'appareil et améliorer l'efficacité de la lecture et de l'écriture. Le mécanisme de surveillance peut saisir l'état de l'équipement en temps réel et assurer son fonctionnement normal.

Implémentation

L'implémentation du pilote de périphérique de caractère comprend principalement les trois aspects suivants. La première consiste à enregistrer le périphérique de caractère, c'est-à-dire à attribuer un numéro de périphérique majeur et un numéro de périphérique mineur au nouveau périphérique de caractère dans l'espace du noyau, et à enregistrer le pilote de périphérique de caractère auprès du noyau, la seconde consiste à implémenter les opérations sur les fichiers ; c'est-à-dire que le pilote doit implémenter les fonctions d'interface open et read, write, ioctl et autres correspondantes. Lorsque ces fonctions sont appelées dans l'espace utilisateur, l'espace du noyau y répond. La troisième consiste à effectuer des opérations d'E/S sur le périphérique. c'est-à-dire les opérations de lecture et d'écriture sur le périphérique, le transfert des données de l'espace utilisateur vers l'espace du noyau, puis leur transmission au périphérique depuis l'espace du noyau.

Parmi les trois aspects ci-dessus, le plus important est de mettre en œuvre des opérations sur les fichiers. Par exemple, dans la fonction ouverte, vous devez initialiser l'appareil et attribuer la structure d'appareil correspondante pour réaliser la relation de communication entre l'appareil et le processus. La transmission et le traitement des données doivent être implémentés dans les fonctions de lecture et d'écriture, y compris des opérations telles que l'allocation de mémoire, la mise en cache des données et l'accès au matériel. La fonction ioctl est utilisée pour mettre en œuvre des opérations de contrôle, telles que la réinitialisation de l'appareil, la commutation du mode de fonctionnement et d'autres fonctions.

En bref, le pilote de périphérique de caractères Linux est l'un des composants les plus critiques du système d'exploitation Linux. Grâce à des recherches approfondies sur les pilotes de périphériques de caractères, nous pouvons mieux comprendre le mécanisme de fonctionnement du noyau Linux et fournir un support solide pour le développement matériel.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!