# 第?1?章?第一章 設備驅動簡介 以 Linux 為代表的自由操作系統的很多優點之一, 是它們的內部是開放給所有人看的. 操作系統, 曾經是一個隱藏的神秘的地方, 它的代碼只局限于少數的程序員, 現在已準備好讓任何具備必要技能的人來檢查, 理解以及修改. Linux 已經幫助使操作系統民主化. Linux 內核保留有大量的復雜的代碼, 但是, 那些想要成為內核 hacker 的人需要一個入口點, 這樣他們可以進入代碼中, 不會被代碼的復雜性壓倒. 通常, 設備驅動提供了這樣的門路. 驅動程序在 Linux 內核里扮演著特殊的角色. 它們是截然不同的"黑盒子", 使硬件的特殊的一部分響應定義好的內部編程接口. 它們完全隱藏了設備工作的細節. 用戶的活動通過一套標準化的調用來進行, 這些調用與特別的驅動是獨立的; 設備驅動的角色就是將這些調用映射到作用于實際硬件的和設備相關的操作上. 這個編程接口是這樣, 驅動可以與內核的其他部分分開建立, 并在需要的時候在運行時"插入". 這種模塊化使得 Linux 驅動易寫, 以致于目前有幾百個驅動可用. 編寫 Linux 設備驅動有許多理由讓人感興趣. 可用的新硬件出現的速率(以及陳舊的速率)就確保了驅動編寫者在可見的將來內是忙碌的. 個別人可能需要了解驅動以便存取一個他們感興趣的特殊設備. 硬件供應商, 通過為他們的產品開發 Linux 驅動, 可以給他們的潛在市場增加大量的正在擴張的 Linux 用戶基數. 還有 Linux 系統的開放源碼性質意味著如果驅動編寫者愿意, 驅動源碼能夠快速地散布到幾百萬用戶. 本書指導你如何編寫你自己的驅動, 以及如何利用內核相關的部分. 我們采用一種設備-獨立的方法; 編程技術和接口, 在任何可能的時候, 不會捆綁到任何特定的設備. 每一個驅動都是不同的; 作為一個驅動編寫者, 你需要深入理解你的特定設備. 但是大部分的原則和基本技術對所有驅動都是一樣的. 本書無法教你關于你的設備的東西, 但是它給予你所需要的使你的設備運行起來的背景知識的指導. 在你學習編寫驅動時, 你通常會發現大量有關 Linux 內核的東西. 這也許會幫助你理解你的機器是如何工作的, 以及為什么事情不是如你所愿的快, 或者不是如你所要的進行. 我們會逐步介紹新概念, 由非常簡單的驅動開始并建立它們; 每一個新概念都伴有例子代碼, 這樣的代碼不需要特別的硬件來測試. 本章不會真正進入編寫代碼. 但是, 我們介紹一些 Linux 內核的背景概念, 這樣在以后我們動手編程時, 你會感到樂于知道這些.