想要深入理解linux裝置驅動，你必須明確以下幾個問題：

· 應用程式、庫、核心、驅動程式的關係

· 裝置型別

· 裝置檔案、主裝置號與從裝置號

· 驅動程式與應用程式的區別

· 使用者態與核心態

· Linux驅動程式功能

一、應用程式、庫、核心、驅動程式的關係

1) 應用程式呼叫一系列函式庫，通過對檔案的操作完成一系列功能：       

應用程式以檔案形式訪問各種硬體裝置（Linux特有的抽象方式，把所有的硬體訪問抽象為對檔案的讀寫、設定）

函式庫：

部分函式無需核心的支援，由庫函式內部通過程式碼實現，直接完成功能

部分函式涉及到硬體操作或核心的支援，由核心完成對應功能，我們稱其為系統呼叫

2) 核心處理系統呼叫，根據裝置檔案型別、主裝置號、從裝置號（後面會講解），呼叫裝置驅動程式；

3) 裝置驅動直接與硬體通訊；

二、裝置型別

硬體是千變萬化的，沒有八千也有一萬了，就像世界上有三種人：男人、女人、女博士一樣，linux做了一個很偉大也很艱難的分類：把所有的硬體裝置分為三大類：字元裝置、塊裝置、網路裝置。

1) 字元裝置：字元(char)裝置是個能夠像位元組流（類似檔案）一樣被訪問的裝置。

對字元裝置發出讀/寫請求時，實際的硬體I/O操作一般緊接著發生；

字元裝置驅動程式通常至少要實現open、close、read和write系統呼叫。

比如我們常見的lcd、觸控式螢幕、鍵盤、led、串列埠等等，就像男人是用來幹活的一樣，他們一般對應具體的硬體都是進行出具的採集、處理、傳輸。

2) 塊裝置：一個塊裝置驅動程式主要通過傳輸固定大小的資料（一般為512或1k）來訪問裝置。

塊裝置通過buffer cache(記憶體緩衝區)訪問，可以隨機存取，即：任何塊都可以讀寫，不必考慮它在裝置的什麼地方。

塊裝置可以通過它們的裝置特殊檔案訪問，但是更常見的是通過檔案系統進行訪問。

只有一個塊裝置可以支援一個安裝的檔案系統。 

比如我們常見的電腦硬碟、SD卡、U盤、光碟等，就像女人一樣是用來儲存資訊的。

3) 網路介面：任何網路事務都經過一個網路介面形成，即一個能夠和其他主機交換資料的裝置。

訪問網路介面的方法仍然是給它們分配一個唯一的名字（比如eth0），但這個名字在檔案系統中不存在對應的節點。

核心和網路裝置驅動程式間的通訊，嵌入式物聯網等系統學習企鵝意義氣嗚嗚吧久零就易，完全不同於核心和字元以及塊驅動程式之間的通訊，核心呼叫一套和資料包傳輸相關的函式（socket函式）而不是read、write等。

比如我們常見的網絡卡裝置、藍芽裝置，就像女博士一樣，數量稀少但又不可或缺。

linux中所有的驅動程式最終都能歸到這三種裝置中，當然他們之間也沒有非常嚴格的界限，這些都是程式中對他們的劃分而已，比如一個sd卡，我們也可以把它封裝成字元裝置去操作也是沒有問題的。就像。。。

三、裝置檔案、主裝置號、從裝置號

有了裝置型別的劃分，那麼應用程式應該怎樣訪問具體的硬體裝置呢？

或者說已經確定他是一個男人了，那麼怎麼從萬千世界中區分他與他的不同呢？

答案是：姓名，在linux驅動中也就是裝置檔名。

那麼重名怎麼辦？

答案是：身份證號，在linux驅動中也就是裝置號（主、從）。

裝置檔案：

在linux系統中有一個約定俗成的說法:“一切皆檔案”，應用程式使用裝置檔案節點訪問對應裝置， Linux下的各種硬體裝置以檔案的形式存放於/dev目錄下，可以使用ls /dev 檢視Linux把對硬體的操作全部抽象成對檔案的操作（open,read,write,close,…）

每個裝置檔案都有其檔案屬性（c或者b），使用ls /dev -l 的命令檢視， 表明其是字元裝置或者塊裝置，網路裝置沒有在這個資料夾下，用來明其性別（男人、女人）

主裝置號、從裝置號

在裝置管理中，除了裝置型別外，核心還需要一對被稱為主從裝置號的引數，才能唯一標識一個裝置，類似人的身份證號

主裝置號：

用於標識驅動程式，相同的主裝置號使用相同的驅動程式，例如：S3C2440 有串列埠、LCD、觸控式螢幕三種裝置，他們的主裝置號各不相同；

從裝置號：

用於標識同一驅動程式的不同硬體

例：PC的IDE裝置，主裝置號用於標識該硬碟，從裝置號用於標識每個分割槽，2440有三個串列埠，每個串列埠的主裝置號相同，從裝置號用於區分具體屬於那一個串列埠。

四、驅動程式與應用程式的區別

· 

應用程式以main開始

· 

· 

驅動程式沒有main，它以一個模組初始化函式作為入口

· 

· 

應用程式從頭到尾執行一個任務

· 

· 

驅動程式完成初始化之後不再執行，等待系統呼叫

· 

· 

應用程式可以使用glibc等標準C函式庫

· 

· 

驅動程式不能使用標準C庫

· 

五、使用者態與核心態的區分

· 

驅動程式是核心的一部分，工作在核心態

· 

· 

應用程式工作在使用者態

· 

· 

資料空間訪問問題

· 

· 

無法通過指標直接將二者的資料地址進行傳遞

· 

· 

系統提供一系列函式幫助完成資料空間轉換

· 

get_userput_usercopy_from_usercopy_to_user

六、Linux驅動程式功能

· 

對裝置初始化和釋放資源

· 

· 

把資料從核心傳送到硬體和從硬體讀取資料

· 

· 

讀取應用程式傳送給裝置檔案的資料和回送應用程式請求的資料

· 

· 

檢測和處理裝置出現的錯誤(底層協議)

· 

· 

用於區分具體裝置的例項