Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux4.0内核

Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux4.0内核

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作品简介

对于嵌入式工程师来说,进入更高阶段后,学习Linux设备驱动开发无疑就是职业生涯的一次“重生”。这是因为Linux设备驱动开发不仅仅涉及操作系统的转换,开发方式的转换,更重要的是思维上的转变。对于Linux这样一个复杂系统,如何从复杂的代码中抓住设备驱动开发的关键是任何一个Linux设备驱动开发者入门时需要面对的挑战。除了知识、工具之外,往往还需要思路上的指导。本书不但帮助Linux设备驱动开发的初学者厘清必要的概念,还从具体的实例、设备驱动开发的指导原则循序渐进地引导读者渐入学习佳境。为了让读者能够达到Linux设备驱动开发的至臻境界,作者更是从软件工程的角度抽象出设备驱动开发的一般思想。毫无疑问,本书将成为读者学习Linux设备驱动开发过程中的一座“灯塔”。

宋宝华,Linux布道者,知名嵌入式系统专家,《Essential Linux Device Drivers》译者。作为最早从事Linux内核与设备驱动研究的专家之一,他在众多国内外知名企业开展Linux技术培训。他也是一位活跃的Linux开发者和深度实践者,为Linux官方内核贡献了大量的Linux源码并承担代码审核工作。至今已向Linux官方内核提交逾数万行代码和几百个补丁。他的《Linux设备驱动开发详解》系列书在嵌入式Linux开发者中有口皆碑,是众多Linux书籍中为数不多的畅销书。

作品目录

  1. 赞誉
  2. 推荐序一
  3. 推荐序二
  4. 前言
  5. 第1章 Linux设备驱动概述及开发环境构建
  6. 1.1 设备驱动的作用
  7. 1.2 无操作系统时的设备驱动
  8. 1.3 有操作系统时的设备驱动
  9. 1.4 Linux设备驱动
  10. 1.5 Linux设备驱动的开发环境构建
  11. 1.6 设备驱动Hello World:LED驱动
  12. 第2章 驱动设计的硬件基础
  13. 2.1 处理器
  14. 2.2 存储器
  15. 2.3 接口与总线
  16. 2.4 CPLD和FPGA
  17. 2.5 原理图分析
  18. 2.6 硬件时序分析
  19. 2.7 芯片数据手册阅读方法
  20. 2.8 仪器仪表使用
  21. 2.9 总结
  22. 第3章 Linux内核及内核编程
  23. 3.1 Linux内核的发展与演变
  24. 3.2 Linux 2.6后的内核特点
  25. 3.3 Linux内核的组成
  26. 3.4 Linux内核的编译及加载
  27. 3.5 Linux下的C编程特点
  28. 3.6 工具链
  29. 3.7 实验室建设
  30. 3.8 串口工具
  31. 3.9 总结
  32. 第4章 Linux内核模块
  33. 4.1 Linux内核模块简介
  34. 4.2 Linux内核模块程序结构
  35. 4.3 模块加载函数
  36. 4.4 模块卸载函数
  37. 4.5 模块参数
  38. 4.6 导出符号
  39. 4.7 模块声明与描述
  40. 4.8 模块的使用计数
  41. 4.9 模块的编译
  42. 4.10 使用模块“绕开”GPL
  43. 4.11 总结
  44. 第5章 Linux文件系统与设备文件
  45. 5.1 Linux文件操作
  46. 5.2 Linux文件系统
  47. 5.3 devfs
  48. 5.4 udev用户空间设备管理
  49. 5.5 总结
  50. 第6章 字符设备驱动
  51. 6.1 Linux字符设备驱动结构
  52. 6.2 globalmem虚拟设备实例描述
  53. 6.3 globalmem设备驱动
  54. 6.4 globalmem驱动在用户空间中的验证
  55. 6.5 总结
  56. 第7章 Linux设备驱动中的并发控制
  57. 7.1 并发与竞态
  58. 7.2 编译乱序和执行乱序
  59. 7.3 中断屏蔽
  60. 7.4 原子操作
  61. 7.5 自旋锁
  62. 7.6 信号量
  63. 7.7 互斥体
  64. 7.8 完成量
  65. 7.9 增加并发控制后的globalmem的设备驱动
  66. 7.10 总结
  67. 第8章 Linux设备驱动中的阻塞与非阻塞I/O
  68. 8.1 阻塞与非阻塞I/O
  69. 8.2 轮询操作
  70. 8.3 支持轮询操作的globalfifo驱动
  71. 8.4 总结
  72. 第9章 Linux设备驱动中的异步通知与异步I/O
  73. 9.1 异步通知的概念与作用
  74. 9.2 Linux异步通知编程
  75. 9.3 支持异步通知的globalfifo驱动
  76. 9.4 Linux异步I/O
  77. 9.5 总结
  78. 第10章 中断与时钟
  79. 10.1 中断与定时器
  80. 10.2 Linux中断处理程序架构
  81. 10.3 Linux中断编程
  82. 10.4 中断共享
  83. 10.5 内核定时器
  84. 10.6 内核延时
  85. 10.7 总结
  86. 第11章 内存与I/O访问
  87. 11.1 CPU与内存、I/O
  88. 11.2 Linux内存管理
  89. 11.3 内存存取
  90. 11.4 设备I/O端口和I/O内存的访问
  91. 11.5 I/O内存静态映射
  92. 11.6 DMA
  93. 11.7 总结
  94. 第12章 Linux设备驱动的软件架构思想
  95. 12.1 Linux驱动的软件架构
  96. 12.2 platform设备驱动
  97. 12.3 设备驱动的分层思想
  98. 12.4 主机驱动与外设驱动分离的设计思想
  99. 12.5 总结
  100. 第13章 Linux块设备驱动
  101. 13.1 块设备的I/O操作特点
  102. 13.2 Linux块设备驱动结构
  103. 13.3 Linux块设备驱动的初始化
  104. 13.4 块设备的打开与释放
  105. 13.5 块设备驱动的ioctl函数
  106. 13.6 块设备驱动的I/O请求处理
  107. 13.7 实例:vmem_disk驱动
  108. 13.8 Linux MMC子系统
  109. 13.9 总结
  110. 第14章 Linux网络设备驱动
  111. 14.1 Linux网络设备驱动的结构
  112. 14.2 网络设备驱动的注册与注销
  113. 14.3 网络设备的初始化
  114. 14.4 网络设备的打开与释放
  115. 14.5 数据发送流程
  116. 14.6 数据接收流程
  117. 14.7 网络连接状态
  118. 14.8 参数设置和统计数据
  119. 14.9 DM9000网卡设备驱动实例
  120. 14.10 总结
  121. 第15章 Linux I2C核心、总线与设备驱动
  122. 15.1 Linux I²C体系结构
  123. 15.2 Linux I2C核心
  124. 15.3 Linux I²C适配器驱动
  125. 15.4 Linux I²C设备驱动
  126. 15.5 Tegra I²C总线驱动实例
  127. 15.6 AT24xx EEPROM的I²C设备驱动实例
  128. 15.7 总结
  129. 第16章 USB主机、设备与Gadget驱动
  130. 16.1 Linux USB驱动层次
  131. 16.2 USB主机控制器驱动
  132. 16.3 USB设备驱动
  133. 16.4 USB UDC与Gadget驱动
  134. 16.5 USB OTG驱动
  135. 16.6 总结
  136. 第17章 I²C、SPI、USB驱动架构类比
  137. 17.1 I²C、SPI、USB驱动架构
  138. 17.2 I²C主机和外设眼里的Linux世界
  139. 第18章 ARM Linux设备树
  140. 18.1 ARM设备树起源
  141. 18.2 设备树的组成和结构
  142. 18.3 由设备树引发的BSP和驱动变更
  143. 18.4 常用的OF API
  144. 18.5 总结
  145. 第19章 Linux电源管理的系统架构和驱动
  146. 19.1 Linux电源管理的全局架构
  147. 19.2 CPUFreq驱动
  148. 19.3 CPUIdle驱动
  149. 19.4 PowerTop
  150. 19.5 Regulator驱动
  151. 19.6 OPP
  152. 19.7 PM QoS
  153. 19.8 CPU热插拔
  154. 19.9 挂起到RAM
  155. 19.10 运行时的PM
  156. 19.11 总结
  157. 第20章 Linux芯片级移植及底层驱动
  158. 20.1 ARM Linux底层驱动的组成和现状
  159. 20.2 内核节拍驱动
  160. 20.3 中断控制器驱动
  161. 20.4 SMP多核启动以及CPU热插拔驱动
  162. 20.5 DEBUG_LL和EARLY_PRINTK的设置
  163. 20.6 GPIO驱动
  164. 20.7 pinctrl驱动
  165. 20.8 时钟驱动
  166. 20.9 dmaengine驱动
  167. 20.10 总结
  168. 第21章 Linux设备驱动的调试
  169. 21.1 GDB调试器的用法
  170. 21.2 Linux内核调试
  171. 21.3 内核打印信息——printk()
  172. 21.4 DEBUG_LL和EARLY_PRINTK
  173. 21.5 使用“/proc”
  174. 21.6 Oops
  175. 21.7 BUG_ON()和WARN_ON()
  176. 21.8 strace
  177. 21.9 KGDB
  178. 21.10 使用仿真器调试内核
  179. 21.11 应用程序调试
  180. 21.12 Linux性能监控与调优工具
  181. 21.13 总结
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