8 Linux操作系统.ppt

《8 Linux操作系统.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8 Linux操作系统.ppt（95页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、LinuxLinux操作系统操作系统第第8章章Linux操作系统操作系统LinuxLinux操作系统操作系统内内 容容8.1 Linux简介简介8.2 Linux开发过程开发过程8.3 Linux开发环境建立开发环境建立8.4 Linux内核移植内核移植8.5 Linux应用程序设计应用程序设计8.6 Linux驱动程序设计驱动程序设计8.7 Linux上的图形系统上的图形系统LinuxLinux操作系统操作系统8.1 Linux8.1 Linux简介简介Linux与与UNIX系统兼容，开放源代码。系统兼容，开放源代码。Linux原本被设计为桌面系统，现在广泛应用于服原本被设计为桌面系统，现在

2、广泛应用于服务器领域。而更大的影响在于它正逐渐应用于嵌务器领域。而更大的影响在于它正逐渐应用于嵌入式设备。入式设备。Linux可以说是最早的嵌入式可以说是最早的嵌入式Linux发发行版本。它是为没有行版本。它是为没有MMU的处理器而设计的，进的处理器而设计的，进而发展了一个完整的开发平台，包括编译、调试而发展了一个完整的开发平台，包括编译、调试等工具。等工具。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinuxLinux具有如下特性：具有如下特性：开源开源免费免费高度可裁剪：通常内核小于高度可裁剪：通常内核小于 512KBytes，文文件系统可从几十件系统可从几十KBytes到几到几Mby

3、tes不等，不等，视应用程序大小而定。视应用程序大小而定。具有大量的开源的具有大量的开源的linux应用程序和驱动程序，应用程序和驱动程序，并可以方便地移植到各种平台，包括并可以方便地移植到各种平台，包括ARM平台平台LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux与与uCuC/OS-II/OS-II的区别的区别 功功能性能性Linux包含一整套的编译、调试等开发工具、包含一整套的编译、调试等开发工具、内核源代码、各种文件系统、图形接口、各种内核源代码、各种文件系统、图形接口、各种协议、驱动程序以及丰富的应用程序。协议、驱动程序以及丰富的应用程序。而而uC/OS-II确切的来说只是一个

4、微内核，仅仅包确切的来说只是一个微内核，仅仅包含多任务调度、简单内存管理等基本的多任务操含多任务调度、简单内存管理等基本的多任务操作系统元素，且多任务调度算法和内存管理等都作系统元素，且多任务调度算法和内存管理等都比较简单。对于想实现比较简单。对于想实现GUI、FS、协议等都必协议等都必须另外购买或者移植，对于设备驱动程序没有提须另外购买或者移植，对于设备驱动程序没有提供专门统一的接口。供专门统一的接口。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux与与uCuC/OS-II/OS-II的区别的区别 开开发工具发工具Linux发布中包含了编译器和调试器等工具，发布中包含了编译器和调试器

5、等工具，它们都采用它们都采用GCC编译器，汇编语法一致。编译器，汇编语法一致。uC/OS-II没有指定编译器，在不同的平台下使没有指定编译器，在不同的平台下使用该平台下的编译器，而各个编译器，其汇编用该平台下的编译器，而各个编译器，其汇编语法不同，因此，在不同类型平台下，汇编程语法不同，因此，在不同类型平台下，汇编程序不一致。序不一致。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux与与uCuC/OS-II/OS-II的区别的区别 开开发资源发资源在在开发上，开发上，Linux采用统一的采用统一的API调用，接口文调用，接口文档齐全，书籍、网上资源也比较多。档齐全，书籍、网上资源也比较

6、多。uC/OS-II虽没有标准的虽没有标准的API接口，但是其内核接口，但是其内核非常简单、简洁，且书籍、网上资源也非常丰非常简单、简洁，且书籍、网上资源也非常丰富。富。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux与与uCuC/OS-II/OS-II的区别的区别 移移植性植性Linux发布中包含了多种平台下的移植，可以发布中包含了多种平台下的移植，可以通过配置内核选择体系结构和裁剪内核。通过配置内核选择体系结构和裁剪内核。uC/OS-II的不同平台下的移植通过不同的移植的不同平台下的移植通过不同的移植代码独立发布，没有一个统一的界面，通过宏代码独立发布，没有一个统一的界面，通过宏定

7、义进行内核裁剪。定义进行内核裁剪。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux与与uCuC/OS-II/OS-II的区别的区别 实实时性时性Linux内内核不关心实时性问题，可以通过和核不关心实时性问题，可以通过和RTLinux配合来实现实时。配合来实现实时。RTLinux处理实时任务，非实时任务由处理实时任务，非实时任务由linux完成完成RTLinux是为是为linux提供实时性的方法，同样提供实时性的方法，同样也适用于也适用于Linux。通过通过RTLinux的的patch，可可以满足以满足Linux对对实时性的需求实时性的需求uC/OS-II采用占先式内核，实时性好采用占先

8、式内核，实时性好LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux映映像像(image)(image)文件结构文件结构Linux映映像由内核像由内核(kernel)和文件系统和文件系统(fs)组组成。成。可将可将kernel和和fs统一编译到一个映像统一编译到一个映像(image)文件中，文件中，也可以将也可以将kernel和和fs独立地放置于不同的映像文件独立地放置于不同的映像文件中（烧写到中（烧写到FLASH的不同区域），这需要通过修的不同区域），这需要通过修改改Makefile文件和内核中的文件系统加载代码实现。文件和内核中的文件系统加载代码实现。本系统中本系统中kernel和和f

9、s分别位于不同的映像文件分别位于不同的映像文件中。分别为（中。分别为（ramdisk.gz和和zImage）Linux支持压缩核心支持压缩核心(zImage)，它是对原核心映像它是对原核心映像文件文件(linux.bin)进行压缩，并在压缩后的文件头进行压缩，并在压缩后的文件头部添加一段解压缩代码。在部添加一段解压缩代码。在zImage运行时，先运运行时，先运行这段解压缩代码将程序解压缩到行这段解压缩代码将程序解压缩到Linux核心运行核心运行地址，完成后，跳转到核心运行。地址，完成后，跳转到核心运行。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核组成核组成初始化程序段初始化程

10、序段(init段段)约约32KBytes。数据段数据段(data)50100KBytes左右。左右。代码段代码段(text)300KBytes左右左右 如果如果kernel和和fs编译在一起，内核映像还包含文件编译在一起，内核映像还包含文件系统系统(romfs)80KBytes未初始化数据段未初始化数据段(bss)100150KBytes左右。左右。LinuxLinux操作系统操作系统8.2 Linux8.2 Linux开发过程开发过程BOOTLOADER开发开发Linux开发环境建立开发环境建立Linux内内核移植核移植应用程序开发应用程序开发LinuxLinux操作系统操作系统支持支持Li

11、nuxLinux开发开发的的BOOTLOADERBOOTLOADER引导引导Linux烧写烧写Linux内内核映像和文件系统核映像和文件系统初始化硬件初始化硬件LinuxLinux操作系统操作系统GNUGNU交叉编译交叉编译Linux采用采用GNU交叉编译器交叉编译器GNU的交叉编译器，包括以下组件：的交叉编译器，包括以下组件：1.Gcc交叉编译器，即在宿主机上开发编译交叉编译器，即在宿主机上开发编译目标上可运行的二进制文件；目标上可运行的二进制文件；2.Binutils辅助工具，包括辅助工具，包括objdump、objcopy等；等；3.Gdb调试器。调试器。对于对于ARM可以采用如下两个版

12、本的编译器：可以采用如下两个版本的编译器：arm-elf-arm-linux-LinuxLinux操作系统操作系统arm-elf-arm-elf-交叉编译器交叉编译器arm-elf-gccarm-elf-ldarm-elf-asarm-elf-objdumparm-elf-objcopyarm-elf-gdbLinuxLinux操作系统操作系统arm-arm-linuxlinux-交叉编译器交叉编译器(推荐推荐使用使用)arm-linux-gccarm-linux-ldarm-linux-asarm-linux-objdumparm-linux-objcopyarm-linux-gdbLinu

13、xLinux操作系统操作系统8.3 Linux8.3 Linux开发环境建立开发环境建立Windows环境环境+CygwinWindows环境环境+VMWare虚拟机（安装虚拟机（安装RedHat 9.0）Linux环境，推荐环境，推荐RedHat 9.0单机模式（一台计算机）单机模式（一台计算机）双机模式（两台计算机）双机模式（两台计算机）Windows+LinuxLinuxLinux操作系统操作系统在在linuxlinux环境下进行环境下进行LinuxLinux开发开发必须采用支持必须采用支持GDB的调试器（如的调试器（如ADT1000A）才能进行调试，否则只能通过才能进行调试，否则只能通

14、过BOOTLOADER进行简单的程序烧写运行等进行简单的程序烧写运行等调试信息的打印可以通过串口完成，使用调试信息的打印可以通过串口完成，使用linux下的下的minicom超级终端程序（类似于超级终端程序（类似于Windows上的超级终端工具）接收并显示目标板传送的上的超级终端工具）接收并显示目标板传送的打印信息打印信息Linux的的程序编辑、编译、调试都在程序编辑、编译、调试都在Linux环境环境进行进行Linux串串口驱动完成后，可以通过内核打印函口驱动完成后，可以通过内核打印函数数printk向向串口打印信息，这是串口打印信息，这是Linux内内核调试核调试过程中最有效的手段过程中最有

15、效的手段LinuxLinux操作系统操作系统在在Windows+Windows+CygwinCygwin环境下进环境下进行行LinuxLinux开发开发Linux内内核配置和编译等在核配置和编译等在Cygwin环境下运行，环境下运行，程序编辑和调试都在程序编辑和调试都在Windows环境下进行，必环境下进行，必须采用支持须采用支持Windows下下进行进行linux调试的调试器调试的调试器（如（如ADT1000A）才能进行调试，否则只能通才能进行调试，否则只能通过过BOOTLOADER进行简单的程序烧写运行等进行简单的程序烧写运行等调试信息的打印可以通过串口完成，使用调试信息的打印可以通过串口

16、完成，使用Windows上的超级终端工具接收并显示目标板上的超级终端工具接收并显示目标板传送的打印信息传送的打印信息Cygwin是是运行于运行于Windows中的一个应用程序，中的一个应用程序，它可以使得它可以使得Linux环境下的应用程序可以在环境下的应用程序可以在Cygwin环境下进行编译，即可以在环境下进行编译，即可以在Windows进进行编译。行编译。LinuxLinux操作系统操作系统在在Windows+Windows+VMWareVMWare虚拟机环虚拟机环境下进行境下进行LinuxLinux开发开发如果需要使用在如果需要使用在Windows环境下调试的调试器，可通环境下调试的调试

17、器，可通过在过在VMWare中中安装安装linux虚拟机，在虚拟机中进行编虚拟机，在虚拟机中进行编辑、编译辑、编译Linux，然后通过网络（然后通过网络（ftp、nfs、ssh）等手等手段传送到段传送到Windows中，进行调试，这样编译和调试可中，进行调试，这样编译和调试可以分别在以分别在linux和和windows环境下但是是在一台电脑中环境下但是是在一台电脑中完成，它的缺点是系统要求较高，运行速度慢。完成，它的缺点是系统要求较高，运行速度慢。也可以在两台电脑中分别安装也可以在两台电脑中分别安装linux和和windows，分别分别实现编译和调试。实现编译和调试。VMWare是是运行于运行

18、于Windows中的一个应用程序，是一中的一个应用程序，是一个虚拟机，可以在其上安装多个操作系统，相当于在个虚拟机，可以在其上安装多个操作系统，相当于在Windows上安装一个虚拟的操作系统。上安装一个虚拟的操作系统。LinuxLinux操作系统操作系统8.4 Linux8.4 Linux内内核移植核移植Linux内内核的移植可以分为板级移植和片级移植。核的移植可以分为板级移植和片级移植。对于对于Linux发行版本中已经支持的发行版本中已经支持的CPU通常只需要针对板级硬通常只需要针对板级硬件进行适当的修改即可，这种移植叫做板级移植。件进行适当的修改即可，这种移植叫做板级移植。而对于而对于Li

19、nux发行版本中没有支持的发行版本中没有支持的CPU则需要添加相应则需要添加相应CPU的内核移植，这种移植叫做片级移植。的内核移植，这种移植叫做片级移植。片级移植相对板级移植来说要复杂许多，本系统采用的片级移植相对板级移植来说要复杂许多，本系统采用的Linux 发行版本中已经包含发行版本中已经包含PXA70处理器的移植包，因此，只需要处理器的移植包，因此，只需要在其上进行在其上进行Linux板板级移植的基本过程和方法。级移植的基本过程和方法。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核的目录结构核的目录结构linuxDocumentationarchdriversfsincl

20、udeinitmmlibnetscript帮助文档体系结构相关源代码驱动程序文件系统头文件kernel初始化Linux内存管理常用函数网络协议源代码脚本文件LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核的核的archarch目录目录armbootkernellibmach-pxavmlinux.lds压缩内核启动引导代码内核起始代码常用函数pxa平台相关代码核心的连接脚本文件与与架构和平台相关的源代码都放在架构和平台相关的源代码都放在arch目录下，对于目录下，对于ARM的的Linux，包含于包含于arch目录下的目录下的arm子目录中。子目录中。LinuxLinux操作系统操

21、作系统LinuxLinux内内核的核的archarch目录目录当当使用压缩核心时，使用压缩核心时，boot目录下包含压缩和解压核心的源代目录下包含压缩和解压核心的源代码和码和Makefile文件。文件。kernel目录的目录的entry-armv.S中为未压缩内核的起始执行文件，中为未压缩内核的起始执行文件，内核从其第一条指令处执行。内核从其第一条指令处执行。vmlinux.lds文件为核心的连接脚本文件，压缩核心解压后必文件为核心的连接脚本文件，压缩核心解压后必须解压缩到该文件指定的地址。须解压缩到该文件指定的地址。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植核移植配置

22、内核配置内核编译内核编译内核下载、运行、调试内核下载、运行、调试内核LinuxLinux操作系统操作系统配置配置LinuxLinux内内核核make configmake menuconfigmake xconfigLinuxLinux操作系统操作系统make make configconfigLinuxLinux操作系统操作系统make make menuconfigmenuconfigLinuxLinux操作系统操作系统make make xconfigxconfigLinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux常用配置选项常用配置选项系统及其存储器配置系统及其存储器配置网络支持

23、网络支持显示器支持显示器支持触摸屏支持触摸屏支持LinuxLinux操作系统操作系统系统及其存储器配置系统及其存储器配置在在System Type菜单中中进行配置菜单中中进行配置选择系统类型处理器型号选择处理器其它特性LinuxLinux操作系统操作系统网络支持网络支持在在Networking options以及以及Network device support中进中进行配置行配置 选择支持TCP/IP协议LinuxLinux操作系统操作系统网络支持网络支持在在Network device support配置中，添加选项配置中，添加选项Network device support采用SMC91网

24、卡芯片。LinuxLinux操作系统操作系统显示器支持显示器支持在在Console drivers中进行配置。中进行配置。在在Character devices配置中，添加选项配置中，添加选项Virtual terminal配置，如下图所示。配置，如下图所示。Virtual terminal支持LinuxLinux操作系统操作系统显示器支持显示器支持在在Console drivers中添加中添加Support Frame buffer devices配置配置采用16位 TFT显示器，因此必须选择16bpp支持LinuxLinux操作系统操作系统编译编译LinuxLinux内内核核建立依赖关系建

25、立依赖关系make dep编译内核编译内核make 编译内核编译内核make zImage 编译压缩核心（编译压缩核心（zImage）编译生成的编译生成的Linux映映像文件像文件zImage通常保存在通常保存在arch/arm/boot/目录下目录下LinuxLinux操作系统操作系统下载、运行和调试内核下载、运行和调试内核通过调试器下载内核并运行通过调试器下载内核并运行通过通过BOOTLOADER下载内核到下载内核到SDRAM中运行中运行通过通过BOOTLOADER将内核烧写到将内核烧写到FLASH中，然后运行中，然后运行LinuxLinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux调

26、试手段调试手段在在Linux开发中，由于可能没有标准键盘和显示器支持，因此，开发中，由于可能没有标准键盘和显示器支持，因此，通常通过串口将显示信息发送到主机，由主机端超级终端工通常通过串口将显示信息发送到主机，由主机端超级终端工具接收，以完成显示功能。同时在超级终端中可以输入数据，具接收，以完成显示功能。同时在超级终端中可以输入数据，然后由然后由Linux接收，以完成标准键盘功能。接收，以完成标准键盘功能。调试过程中也可以通过串口将调试信息打印到超级终端，这调试过程中也可以通过串口将调试信息打印到超级终端，这是是Linux最最有效和最简单的方法。有效和最简单的方法。LinuxLinux操作系统

27、操作系统LinuxLinux内内核移植主要过程核移植主要过程1 1对于板级移植，内核移植主要包括如下几个部分：对于板级移植，内核移植主要包括如下几个部分：内核配置，包括板级包配置内核配置，包括板级包配置体系结构相关代码修改，根据板级包的配置，修改相应的体系结构相关代码修改，根据板级包的配置，修改相应的体系结构相关代码，包括：体系结构相关代码，包括：压缩核心启动代码：压缩核心启动代码：linux/arch/arm/boot/内核启动代码：内核启动代码：linux/arch/arm/kernel/板级相关代码：板级相关代码：linux/arch/arm/mach-pxa/连接脚本连接脚本核心连接脚

28、本：核心连接脚本：linux/arch/arm/vmlinux.lds压缩核心连接脚本：压缩核心连接脚本：linux/arch/arm/boot/compressed/linux.ldsLinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植主要过程核移植主要过程2 2加载文件系统加载文件系统ramdisk编写驱动程序编写驱动程序驱动程序目录：驱动程序目录：linux/drivers/网卡驱动程序：网卡驱动程序：linux/drivers/net/smc91.cLCD驱动程序：驱动程序：linux/drivers/video/pxafb.c触摸屏驱动程序：触摸屏驱动程序：linux/

29、drivers/misc/ucb1x00-ts.cLinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux启动过程启动过程1 1解压缩核心核心打印信息内核命令行存储器LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux启动过程启动过程2 2IIC总线初始化Frame Buffer显示初始化LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux启动过程启动过程3 3Linux控制台LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux文件系统文件系统文件系统指文件存在的物理空间。在文件系统指文件存在的物理空间。在Linux系统中，每个分区系统中，每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层

30、次结构。都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。Linux的最重要特征之一就是支持多种文件系统，这样它更的最重要特征之一就是支持多种文件系统，这样它更加灵活，并可以和许多其它种操作系统共存。加灵活，并可以和许多其它种操作系统共存。Virtual File System（虚拟文件系统）使得虚拟文件系统）使得Linux可以支持多可以支持多个不同的文件系统。由于系统已将个不同的文件系统。由于系统已将Linux文件系统的所有细文件系统的所有细节进行了转换，所以节进行了转换，所以Linux核心的其它部分及系统中运行的核心的其它部分及系统中运行的程序将看到统一的文件系统。程序将看到统一的文件系统。Lin

31、ux的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的虚拟文件系统允许用户同时能透明地安装许多不同的文件系统。虚拟文件系统是为的文件系统。虚拟文件系统是为Linux用户提供快速且高效用户提供快速且高效的文件访问服务而设计的。的文件访问服务而设计的。LinuxLinux操作系统操作系统常用常用LinuxLinux文件系统文件系统Linux系统核心可以支持十多种文件系统类型：系统核心可以支持十多种文件系统类型：JFS、ext、ext2、ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC、romfs等。等。LinuxL

32、inux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植的若干问题核移植的若干问题1 1Linux内内核源代码非常多，且结构复杂，核源代码非常多，且结构复杂，Linux内内核有核有接近接近10000个文件，个文件，4000000行代码。行代码。因此，阅读因此，阅读Linux时时必须借助一些工具必须借助一些工具Source insightUltraedit等等Linux内内核使用核使用GNU C，它在它在ANSI C基础上进行了一基础上进行了一些扩充，因此在许多编程习惯上与些扩充，因此在许多编程习惯上与ANSI C不同。不同。大量使用宏定义，且许多宏定义非常复杂，这也在一定大量使用宏定义，且许多宏

33、定义非常复杂，这也在一定程度上增加了难度。程度上增加了难度。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植的若干问题核移植的若干问题1 1Linux中中并不是所有代码都编译进去，对于一个体系结构，并不是所有代码都编译进去，对于一个体系结构，只有很少部分的代码参与编译，因此，必须掌握只有很少部分的代码参与编译，因此，必须掌握Linux发发布中各目录的意义才能进一步清楚是否参与编译。布中各目录的意义才能进一步清楚是否参与编译。还可以通过查看还可以通过查看.o文件的方式查看当前参与编译的是文件的方式查看当前参与编译的是哪个文件，通常哪个文件，通常xxx.c文件生成的目标文件为文件

34、生成的目标文件为xxx.o，只只有生成了有生成了.o的文件才参与编译，注意：这适合于大部的文件才参与编译，注意：这适合于大部分情况，但是不是绝对的。分情况，但是不是绝对的。Linux中中大量使用条件编译，阅读代码时需要弄清楚，大量使用条件编译，阅读代码时需要弄清楚，到底哪部分代码参与编译。到底哪部分代码参与编译。#ifdef xxx#elif#endifLinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植的若干问题核移植的若干问题2 2GNU C从从C+中吸收了中吸收了inline和和const等关键字。等关键字。ANSI C代码与代码与GNU C中的保留关键字冲突通过双下划中的

35、保留关键字冲突通过双下划线线(_)解决：如解决：如inline等价于等价于_inline_、asm等价于等价于_asm_结构体的初始化结构体的初始化LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux内内核移植的若干问题核移植的若干问题2 2GNU C结构体初始化结构体初始化结构体声明ANSI C结构体初始化，必须按顺序GNU C结构体初始化，无需按顺序LinuxLinux操作系统操作系统8.5 Linux8.5 Linux应用程序应用程序编写程序编写程序编写编写Makefile文件文件编译编译运行运行LinuxLinux操作系统操作系统编写编写MakefileMakefile文件文件指定

36、编译器生成的执行文件和链接过程中的目标文件 编译和链接的参数 编译命令 拷贝helloworld映像文件到/tftpboot/examples中清除LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux应用程序运行应用程序运行1 1应用程序运行可以采用如下两种方式：应用程序运行可以采用如下两种方式：在在Linux内内核启动起来，并且有办法从主机获取文件时，核启动起来，并且有办法从主机获取文件时，可以在可以在Linux控制台直接从主机获取编译后的应用程序。控制台直接从主机获取编译后的应用程序。可以通过可以通过ftp、nfs、ssh等方式达到。等方式达到。也可以在编译应用程序后将该应用程序拷贝到

37、也可以在编译应用程序后将该应用程序拷贝到ramdisk中，中，然后重新制作然后重新制作ramdisk，并更新并更新ramdisk文件系统，此时文件系统，此时新的程序将在文件系统中。新的程序将在文件系统中。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux应用程序运行应用程序运行3 3重新编译内核时，通常将应用程序添加到重新编译内核时，通常将应用程序添加到Linux文件系统的文件系统的bin目录，该目录有全局路径。且该文件应该具有执行属性，目录，该目录有全局路径。且该文件应该具有执行属性，可以通过如下命令修改：可以通过如下命令修改：chmod 777 leddemo在新内核启动后，直接在命

38、令行输入文件名即可运行。在新内核启动后，直接在命令行输入文件名即可运行。当直接在当直接在Linux控制台中从主机上获取应用程序时，必须保控制台中从主机上获取应用程序时，必须保存到可写的位置，且通过如下命令执行该程序：存到可写的位置，且通过如下命令执行该程序：./leddemoLinuxLinux操作系统操作系统配置配置LinuxLinux应用程序启动后自动运行应用程序启动后自动运行如果需要在系统启动以后自动运行如果需要在系统启动以后自动运行helloworld程序，需要编程序，需要编辑辑ramdisk中的启动脚本文件，该文件为中的启动脚本文件，该文件为root/rd/etc/init.d/rc

39、S使用使用vi编辑器编辑，在该文件最后添加如下脚本：编辑器编辑，在该文件最后添加如下脚本：/bin/helloworld该脚本将启动后运行该脚本将启动后运行helloworld，直到程序退出。或直到程序退出。或/bin/helloworld&它将在后台运行它将在后台运行helloworld，不影响其他的程序运行。不影响其他的程序运行。LinuxLinux操作系统操作系统8.6 Linux8.6 Linux驱动程序驱动程序Linux下对外设的访问只能通过驱动程序进行下对外设的访问只能通过驱动程序进行Linux具有统一的驱动程序接口，以文件操作的方式管理驱动具有统一的驱动程序接口，以文件操作的方式

40、管理驱动程序，如：程序，如：open、read、write、ioctl驱动程序是内核的一部分，可以使用中断、驱动程序是内核的一部分，可以使用中断、DMA等操作等操作驱动程序需要在用户态和内核态之间传递数据驱动程序需要在用户态和内核态之间传递数据LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux驱动程序驱动程序Linux屏蔽了应用层对外设的直接访问，不能在用户态直接屏蔽了应用层对外设的直接访问，不能在用户态直接进行如下操作：进行如下操作：*(unsigned char*)0 x02000006)=0 x3e;Linux下下用户态无法处理中断用户态无法处理中断Linux下下对外设的访问推荐采

41、用驱动程序进行，在内核态编对外设的访问推荐采用驱动程序进行，在内核态编写驱动程序（包括直接对外设操作、处理中断等），用户写驱动程序（包括直接对外设操作、处理中断等），用户态通过标准驱动程序调用方法进行操作。态通过标准驱动程序调用方法进行操作。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux驱动程序编译方式驱动程序编译方式Linux中驱动程序的使用可以按照两种方式编译：中驱动程序的使用可以按照两种方式编译：静态编译进内核静态编译进内核编译成模块以供动态加载编译成模块以供动态加载由于由于Linux不不支持模块动态加载，而且嵌入式支持模块动态加载，而且嵌入式Linux不能够不能够象桌面象桌面

42、Linux那样灵活的使用那样灵活的使用insmod/rmmod加载卸载设备加载卸载设备驱动程序，因而通常在驱动程序，因而通常在Linux中将设备驱动程序静态编译进中将设备驱动程序静态编译进内核。内核。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备驱动程序分类设备驱动程序分类字符设备：是指存取时没有缓存的设备。典型的字符设备字符设备：是指存取时没有缓存的设备。典型的字符设备包括鼠标，键盘，串行口等。包括鼠标，键盘，串行口等。块块设备：块设备的读写都有缓存来支持，并且块设备必须设备：块设备的读写都有缓存来支持，并且块设备必须能够随机存取能够随机存取(randomaccess)。典

43、型的块设备主要包括硬典型的块设备主要包括硬盘软盘设备，盘软盘设备，CD-ROM等。等。网络设备：网络设备：Linux的网络系统主要是基于的网络系统主要是基于BSDunix的的socket机制。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构机制。在系统和驱动程序之间定义有专门的数据结构(sk_buff)进行数据的传递。系统里支持对发送数据和接收进行数据的传递。系统里支持对发送数据和接收数据的缓存，提供流量控制机制，提供对多协议的支持。数据的缓存，提供流量控制机制，提供对多协议的支持。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备驱动程序组成设备驱动程序组成自动配置和初始化子程序：自动

44、配置和初始化子程序：负责检测所要驱动的硬件设备是否存在和是否能正常工负责检测所要驱动的硬件设备是否存在和是否能正常工作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的、设备作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的、设备驱动程序需要的软件状态进行初始化。这部分驱动程序驱动程序需要的软件状态进行初始化。这部分驱动程序仅在初始化的时候被调用一次。仅在初始化的时候被调用一次。服务于服务于I/O请求的子程序：请求的子程序：调用这部分是由于系统调用的结果。这部分程序在执行调用这部分是由于系统调用的结果。这部分程序在执行的时候，系统仍认为是和进行调用的进程属于同一个进的时候，系统仍认为是和进行调用的进程属于同一个

45、进程，只是由用户态变成了核心态，具有进行此系统调用程，只是由用户态变成了核心态，具有进行此系统调用的用户程序的运行环境，因此可以在其中调用的用户程序的运行环境，因此可以在其中调用sleep()等等与进程运行环境有关的函数。与进程运行环境有关的函数。中断服务子程序：中断服务子程序：LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备驱动程序设备驱动程序I/OI/O设备入口点设备入口点1 1在系统内部，在系统内部，I/O设备的存取通过一组固定的入口点来进行，设备的存取通过一组固定的入口点来进行，这组入口点是由每个设备的设备驱动程序提供的。一般来这组入口点是由每个设备的设备驱动程序提供的

46、。一般来说，字符型设备驱动程序能够提供如下几个入口点：说，字符型设备驱动程序能够提供如下几个入口点：open：打开设备准备打开设备准备I/O操作。对字符特别设备文件进行打操作。对字符特别设备文件进行打开操作，都会调用设备的开操作，都会调用设备的open入口点。入口点。open子程序必须对子程序必须对将要进行的将要进行的I/O操作做好必要的准备工作，如清除缓冲区等。操作做好必要的准备工作，如清除缓冲区等。如果设备是独占的，即同一时刻只能有一个程序访问此设如果设备是独占的，即同一时刻只能有一个程序访问此设备，则备，则open子程序必须设置一些标志以表示设备处于忙状子程序必须设置一些标志以表示设备处

47、于忙状态。态。close：关闭一个设备。当最后一次使用设备终结后，调用关闭一个设备。当最后一次使用设备终结后，调用close子程序。独占设备必须标记设备可再次使用。子程序。独占设备必须标记设备可再次使用。Read：从设备上读数据。对于有缓冲区的从设备上读数据。对于有缓冲区的I/O操作，一般是操作，一般是从缓冲区里读数据。对字符特别设备文件进行读操作将调从缓冲区里读数据。对字符特别设备文件进行读操作将调用用read子程序。子程序。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备驱动程序设备驱动程序I/OI/O设备入口点设备入口点2 2write：往设备上写数据。对于有缓冲区的往设

48、备上写数据。对于有缓冲区的I/O操作，一般是操作，一般是把数据写入缓冲区里。对字符特别设备文件进行写操作将把数据写入缓冲区里。对字符特别设备文件进行写操作将调用调用write子程序。子程序。ioctl：执行读、写之外的操作。执行读、写之外的操作。select：检查设备，看数据是否可读或设备是否可用于写数检查设备，看数据是否可读或设备是否可用于写数据。据。select系统调用在检查与设备特别文件相关的文件描述系统调用在检查与设备特别文件相关的文件描述符时使用符时使用select入口点。如果设备驱动程序没有提供上述入入口点。如果设备驱动程序没有提供上述入口点中的某一个，系统会用缺省的子程序来代替。

49、对于不口点中的某一个，系统会用缺省的子程序来代替。对于不同的系统，也还有一些其它的入口点。同的系统，也还有一些其它的入口点。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备注册设备注册1 1设备驱动程序所提供的入口点，在设备驱动程序初始化的设备驱动程序所提供的入口点，在设备驱动程序初始化的时候向系统进行登记，以便系统在适当的时候调用。时候向系统进行登记，以便系统在适当的时候调用。Linux系统里，通过调用系统里，通过调用register_chrdev向系统注册字符型设备驱向系统注册字符型设备驱动程序。动程序。register_chrdev定义为：定义为：#include#inc

50、lude int register_chrdev(unsigned int major,const char*name,struct file_operations*fops);其中，其中，major是为设备驱动程序向系统申请的主设备号，如是为设备驱动程序向系统申请的主设备号，如果为果为0则系统为此驱动程序动态地分配一个主设备号。则系统为此驱动程序动态地分配一个主设备号。name是设备名。是设备名。fops是该驱动各个的入口点的文件操作结是该驱动各个的入口点的文件操作结构指针。构指针。LinuxLinux操作系统操作系统LinuxLinux下下设备注册设备注册2 2此函数返回此函数返回0表示成