具体描述
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”。
作者简介
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。
目录信息
推荐序一
推荐序二
前言
第１章 Linux设备驱动概述及开发环境构建 1
1.1 设备驱动的作用 1
1.2 无操作系统时的设备驱动 2
1.3 有操作系统时的设备驱动 4
1.4 Linux设备驱动 5
1.4.1 设备的分类及特点 5
1.4.2 Linux设备驱动与整个软硬件系统的关系 6
1.4.3 Linux设备驱动的重点、难点 7
1.5 Linux设备驱动的开发环境构建 8
1.5.1 PC上的Linux环境 8
1.5.2 QEMU实验平台 11
1.5.3 源代码阅读和编辑 13
1.6 设备驱动Hello World：LED驱动 15
1.6.1 无操作系统时的LED驱动 15
1.6.2 Linux下的LED驱动 15
第２章 驱动设计的硬件基础 20
2.1 处理器 20
2.1.1 通用处理器 20
2.1.2 数字信号处理器 22
2.2 存储器 24
2.3 接口与总线 28
2.3.1 串口 28
2.3.2 I2C 29
2.3.3 SPI 30
2.3.4 USB 31
2.3.5 以太网接口 33
2.3.6 PCI和PCI-E 34
2.3.7 SD和SDIO 36
2.4 CPLD和FPGA 37
2.5 原理图分析 40
2.6 硬件时序分析 42
2.6.1 时序分析的概念 42
2.6.2 典型的硬件时序 43
2.7 芯片数据手册阅读方法 44
2.8 仪器仪表使用 47
2.8.1 万用表 47
2.8.2 示波器 47
2.8.3 逻辑分析仪 49
2.9 总结 51
第３章 Linux内核及内核编程 52
3.1 Linux内核的发展与演变 52
3.2 Linux 2.6后的内核特点 56
3.3 Linux内核的组成 59
3.3.1 Linux内核源代码的目录结构 59
3.3.2 Linux内核的组成部分 60
3.3.3 Linux内核空间与用户空间 64
3.4 Linux内核的编译及加载 64
3.4.1 Linux内核的编译 64
3.4.2 Kconfig和Makefile 66
3.4.3 Linux内核的引导 74
3.5 Linux下的C编程特点 75
3.5.1 Linux编码风格 75
3.5.2 GNU C与ANSI C 78
3.5.3 do { } while(0) 语句 83
3.5.4 goto语句 85
3.6 工具链 85
3.7 实验室建设 88
3.8 串口工具 89
3.9 总结 91
第４章 Linux内核模块 92
4.1 Linux内核模块简介 92
4.2 Linux内核模块程序结构 95
4.3 模块加载函数 95
4.4 模块卸载函数 97
4.5 模块参数 97
4.6 导出符号 99
4.7 模块声明与描述 100
4.8 模块的使用计数 100
4.9 模块的编译 101
4.10 使用模块“绕开”GPL 102
4.11 总结 103
第５章 Linux文件系统与设备文件 104
5.1 Linux文件操作 104
5.1.1 文件操作系统调用 104
5.1.2 C库文件操作 108
5.2 Linux文件系统 109
5.2.1 Linux文件系统目录结构 109
5.2.2 Linux文件系统与设备驱动 110
5.3 devfs 114
5.4 udev用户空间设备管理 116
5.4.1 udev与devfs的区别 116
5.4.2 sysfs文件系统与Linux设备模型 119
5.4.3 udev的组成 128
5.4.4 udev规则文件 129
5.5 总结 133
第６章 字符设备驱动 134
6.1 Linux字符设备驱动结构 134
6.1.1 cdev结构体 134
6.1.2 分配和释放设备号 136
6.1.3 file_operations结构体 136
6.1.4 Linux字符设备驱动的组成 138
6.2 globalmem虚拟设备实例描述 142
6.3 globalmem设备驱动 142
6.3.1 头文件、宏及设备结构体 142
6.3.2 加载与卸载设备驱动 143
6.3.3 读写函数 144
6.3.4 seek函数 146
6.3.5 ioctl函数 146
6.3.6 使用文件私有数据 148
6.4 globalmem驱动在用户空间中的验证 156
6.5 总结 157
第７章 Linux设备驱动中的并发控制 158
7.1 并发与竞态 158
7.2 编译乱序和执行乱序 160
7.3 中断屏蔽 165
7.4 原子操作 166
7.4.1 整型原子操作 167
7.4.2 位原子操作 168
7.5 自旋锁 169
7.5.1 自旋锁的使用 169
7.5.2 读写自旋锁 173
7.5.3 顺序锁 174
7.5.4 读-复制-更新 176
7.6 信号量 181
7.7 互斥体 183
7.8 完成量 184
7.9 增加并发控制后的globalmem的设备驱动 185
7.10 总结 188
第８章 Linux设备驱动中的阻塞与非阻塞I/O 189
8.1 阻塞与非阻塞I/O 189
8.1.1 等待队列 191
8.1.2 支持阻塞操作的globalfifo设备驱动 194
8.1.3 在用户空间验证globalfifo的读写 198
8.2 轮询操作 198
8.2.1 轮询的概念与作用 198
8.2.2 应用程序中的轮询编程 199
8.2.3 设备驱动中的轮询编程 201
8.3 支持轮询操作的globalfifo驱动 202
8.3.1 在globalfifo驱动中增加轮询操作 202
8.3.2 在用户空间中验证globalfifo设备的轮询 203
8.4 总结 205
第９章 Linux设备驱动中的异步通知与异步I/O 206
9.1 异步通知的概念与作用 206
9.2 Linux异步通知编程 207
9.2.1 Linux信号 207
9.2.2 信号的接收 208
9.2.3 信号的释放 210
9.3 支持异步通知的globalfifo驱动 212
9.3.1 在globalfifo驱动中增加异步通知 212
9.3.2 在用户空间中验证globalfifo的异步通知 214
9.4 Linux异步I/O 215
9.4.1 AIO概念与GNU C库AIO 215
9.4.2 Linux内核AIO与libaio 219
9.4.3 AIO与设备驱动 222
9.5 总结 223
第10章 中断与时钟 224
10.1 中断与定时器 224
10.2 Linux中断处理程序架构 227
10.3 Linux中断编程 228
10.3.1 申请和释放中断 228
10.3.2 使能和屏蔽中断 230
10.3.3 底半部机制 230
10.3.4 实例：GPIO按键的中断 235
10.4 中断共享 237
10.5 内核定时器 238
10.5.1 内核定时器编程 238
10.5.2 内核中延迟的工作delayed_work 242
10.5.3 实例：秒字符设备 243
10.6 内核延时 247
10.6.1 短延迟 247
10.6.2 长延迟 248
10.6.3 睡着延迟 248
10.7 总结 250
第11章 内存与I/O访问 251
11.1 CPU与内存、I/O 251
11.1.1 内存空间与I/O空间 251
11.1.2 内存管理单元 252
11.2 Linux内存管理 256
11.3 内存存取 261
11.3.1 用户空间内存动态申请 261
11.3.2 内核空间内存动态申请 262
11.4 设备I/O端口和I/O内存的访问 267
11.4.1 Linux I/O端口和I/O内存访问接口 267
11.4.2 申请与释放设备的I/O端口和I/O内存 268
11.4.3 设备I/O端口和I/O内存访问流程 269
11.4.4 将设备地址映射到用户空间 270
11.5 I/O内存静态映射 276
11.6 DMA 277
11.6.1 DMA与Cache一致性 278
11.6.2 Linux下的DMA编程 279
11.7 总结 285
第12章 Linux设备驱动的软件架构思想 286
12.1 Linux驱动的软件架构 286
12.2 platform设备驱动 290
12.2.1 platform总线、设备与驱动 290
12.2.2 将globalfifo作为platform设备 293
12.2.3 platform设备资源和数据 295
12.3 设备驱动的分层思想 299
12.3.1 设备驱动核心层和例化 299
12.3.2 输入设备驱动 301
12.3.3 RTC设备驱动 306
12.3.4 Framebuffer设备驱动 309
12.3.5 终端设备驱动 311
12.3.6 misc设备驱动 316
12.3.7 驱动核心层 321
12.4 主机驱动与外设驱动分离的设计思想 321
12.4.1 主机驱动与外设驱动分离 321
12.4.2 Linux SPI主机和设备驱动 322
12.5 总结 330
第13章 Linux块设备驱动 331
13.1 块设备的I/O操作特点 331
13.2 Linux块设备驱动结构 332
13.2.1 block_device_operations结构体 332
13.2.2 gendisk结构体 334
13.2.3 bio、request和request_queue 335
13.2.4 I/O调度器 339
13.3 Linux块设备驱动的初始化 340
13.4 块设备的打开与释放 342
13.5 块设备驱动的ioctl函数 342
13.6 块设备驱动的I/O请求处理 343
13.6.1 使用请求队列 343
13.6.2 不使用请求队列 347
13.7 实例：vmem_disk驱动 349
13.7.1 vmem_disk的硬件原理 349
13.7.2 vmem_disk驱动模块的加载与卸载 349
13.7.3 vmem_disk设备驱动的block_device_operations 351
13.7.4 vmem_disk的I/O请求处理 352
13.8 Linux MMC子系统 354
13.9 总结 357
第14章 Linux网络设备驱动 358
14.1 Linux网络设备驱动的结构 358
14.1.1 网络协议接口层 359
14.1.2 网络设备接口层 363
14.1.3 设备驱动功能层 367
14.2 网络设备驱动的注册与注销 367
14.3 网络设备的初始化 369
14.4 网络设备的打开与释放 370
14.5 数据发送流程 371
14.6 数据接收流程 372
14.7 网络连接状态 375
14.8 参数设置和统计数据 377
14.9 DM9000网卡设备驱动实例 380
14.9.1 DM9000网卡硬件描述 380
14.9.2 DM9000网卡驱动设计分析 380
14.10 总结 386
第15章 Linux I2C核心、总线与设备驱动 387
15.1 Linux I2C体系结构 387
15.2 Linux I2C核心 394
15.3 Linux I2C适配器驱动 396
15.3.1 I2C适配器驱动的注册与注销 396
15.3.2 I2C总线的通信方法 397
15.4 Linux I2C设备驱动 399
15.4.1 Linux I2C设备驱动的模块加载与卸载 400
15.4.2 Linux I2C设备驱动的数据传输 400
15.4.3 Linux的i2c-dev.c文件分析 400
15.5 Tegra I2C总线驱动实例 405
15.6 AT24xx EEPROM的I2C设备驱动实例 410
15.7 总结 413
第16章 USB主机、设备与Gadget驱动 414
16.1 Linux USB驱动层次 414
16.1.1 主机侧与设备侧USB驱动 414
16.1.2 设备、配置、接口、端点 415
16.2 USB主机控制器驱动 420
16.2.1 USB主机控制器驱动的整体结构 420
16.2.2 实例：Chipidea USB主机驱动 425
16.3 USB设备驱动 425
16.3.1 USB设备驱动的整体结构 425
16.3.2 USB请求块 430
16.3.3 探测和断开函数 435
16.3.4 USB骨架程序 436
16.3.5 实例：USB键盘驱动 443
16.4 USB UDC与Gadget驱动 446
16.4.1 UDC和Gadget驱动的关键数据结构与API 446
16.4.2 实例：Chipidea USB UDC驱动 451
16.4.3 实例：Loopback Function驱动 453
16.5 USB OTG驱动 456
16.6 总结 458
第17章 I2C、SPI、USB驱动架构类比 459
17.1 I2C、SPI、USB驱动架构 459
17.2 I2C主机和外设眼里的Linux世界 460
第18章 ARM Linux设备树 461
18.1 ARM设备树起源 461
18.2 设备树的组成和结构 462
18.2.1 DTS、DTC和DTB等 462
18.2.2 根节点兼容性 468
18.2.3 设备节点兼容性 470
18.2.4 设备节点及label的命名 475
18.2.5 地址编码 477
18.2.6 中断连接 479
18.2.7 GPIO、时钟、pinmux连接 480
18.3 由设备树引发的BSP和驱动变更 484
18.4 常用的OF API 490
18.5 总结 493
第19章 Linux电源管理的系统架构和驱动 494
19.1 Linux电源管理的全局架构 494
19.2 CPUFreq驱动 495
19.2.1 SoC的CPUFreq驱动实现 495
19.2.2 CPUFreq的策略 501
19.2.3 CPUFreq的性能测试和调优 501
19.2.4 CPUFreq通知 502
19.3 CPUIdle驱动 504
19.4 PowerTop 508
19.5 Regulator驱动 508
19.6 OPP 511
19.7 PM QoS 515
19.8 CPU热插拔 518
19.9 挂起到RAM 522
19.10 运行时的PM 528
19.11 总结 534
第20章 Linux芯片级移植及底层驱动 535
20.1 ARM Linux底层驱动的组成和现状 535
20.2 内核节拍驱动 536
20.3 中断控制器驱动 541
20.4 SMP多核启动以及CPU热插拔驱动 549
20.5 DEBUG_LL和EARLY_PRINTK的设置 556
20.6 GPIO驱动 557
20.7 pinctrl驱动 560
20.8 时钟驱动 572
20.9 dmaengine驱动 578
20.10 总结 580
第21章 Linux设备驱动的调试 581
21.1 GDB调试器的用法 581
21.1.1 GDB的基本用法 581
21.1.2 DDD图形界面调试工具 591
21.2 Linux内核调试 594
21.3 内核打印信息——printk() 596
21.4 DEBUG_LL和EARLY_PRINTK 599
21.5 使用“/proc” 600
21.6 Oops 606
21.7 BUG_ON()和WARN_ON() 608
21.8 strace 609
21.9 KGDB 610
21.10 使用仿真器调试内核 612
21.11 应用程序调试 613
21.12 Linux性能监控与调优工具 616
21.13 总结 618
· · · · · · (收起)
读后感
相对LDD3要更新一些，毕竟LDD3是十几年前的书了，而且还有配套的光盘，并且还是虚拟机的，避免了安装编译环境因为时间旧了，很多环境难装的情况，我看到光盘也在下的，可以参考： 配套光盘的下载地址 链接(点击左下角阅读原文可直达)： https://pan.baidu.com/s/1472ejtnyguaKi...
评分这本书是搭配韦东山老师的嵌入式视频教程阅读的，总体来说写得不错，尤其是一开始的字符驱动部分，讲解得十分精彩，配合一些Linux应用层编程的阅读，收获不小；但是后面的工程中的驱动的讲解个人觉得没有前面的好，有可能是自己水平不到家，没有领会进去。 本来打...
评分相对LDD3要更新一些，毕竟LDD3是十几年前的书了，而且还有配套的光盘，并且还是虚拟机的，避免了安装编译环境因为时间旧了，很多环境难装的情况，我看到光盘也在下的，可以参考： 配套光盘的下载地址 链接(点击左下角阅读原文可直达)： https://pan.baidu.com/s/1472ejtnyguaKi...
评分国人自己的书,没有生硬的翻译,全是自己的理解和整理,算是比较好入门吧,还是买点外文书看比较实在 看完这个直接LDD3原版吧,你会发现以前那些不好懂的东西可以很好的理解了,并且,你会发现自己的知识已经不知不觉的提升了很多!学习LD的同胞们,共勉!
评分这本书是搭配韦东山老师的嵌入式视频教程阅读的，总体来说写得不错，尤其是一开始的字符驱动部分，讲解得十分精彩，配合一些Linux应用层编程的阅读，收获不小；但是后面的工程中的驱动的讲解个人觉得没有前面的好，有可能是自己水平不到家，没有领会进去。 本来打...
用户评价
这本书的权威性和前瞻性给我留下了最为深刻的印象。它不是简单地对现有 Linux 驱动模型的复述，而是对未来发展趋势有所预判和布局。作者对于新硬件架构（如异构计算单元的管理）和新的软件抽象层的探讨，显示出其对整个操作系统生态的深刻洞察力。很多业界流行的驱动开发框架，这本书都有深入的源码剖析，让你明白“黑箱”之下到底发生了什么。这种深入到内核源码级别的解析，对于想要参与内核社区贡献或者对系统原理有终极探究欲的读者来说，是无可替代的资源。它培养的不是“API使用者”，而是“系统设计者”的心态。通过这本书的学习，我发现自己对操作系统的理解不再局限于用户态的视角，而是彻底扎根于硬件与内核的交界地带，这无疑是一次思维模式的升华。
评分坦白说，这本书的排版和结构安排也值得称赞，它极大地提升了学习的效率。它没有采用那种线性叙事的僵硬结构，而是采用了模块化、主题化的组织方式，允许读者根据自己的知识背景和当前面临的具体问题，跳跃式地查阅所需内容，而不会影响对整体知识体系的理解。比如，对于已经熟悉底层I/O的读者，可以直接跳到设备树（Device Tree）和固件接口的部分进行深入学习。作者对于各种调试技巧的讲解也异常实用，那些只有在多年项目深处才能领悟到的 `printk` 最佳实践、内核日志分析窍门，都被清晰地罗列出来，极大地提升了开发者的调试效率。这本书的知识密度非常高，每一页都蕴含着真知灼见，需要读者投入足够的时间和精力去消化，但回报是巨大的，它能显著提升你解决实际问题的能力，让你在面对“死机”、“挂起”这类棘手问题时，不再束手无策。
评分这本书的价值绝非停留在“如何写出一段能跑起来的驱动”的层面，它更侧重于“为什么这样写是最好的选择”。作者花费了大量的篇幅去探讨设计哲学和权衡取舍，比如在性能优化与代码可维护性之间如何找到平衡点。书中对不同内核版本之间 API 演变的对比分析尤其到位，这对于维护遗留系统或进行内核版本升级的团队来说，简直是雪中送炭。我记得在处理一个复杂的 DMA 场景时遇到了资源冲突的问题，正当我焦头烂额时，翻阅这本书中关于内存管理和总线仲裁的章节，茅塞顿开。作者不仅指出了问题所在，还给出了多种解决思路并评估了各自的优缺点，这种宏观视野的指导，是单纯查阅官方文档难以获得的。这本书的严谨性，使得它不仅仅是一本工具书，更像是与一位资深架构师进行的深度技术对话，充满启发性。
评分阅读体验上，这本书的流畅度和逻辑递进性设计得极为出色，完全打破了我对传统技术书籍那种堆砌概念的刻板印象。作者似乎深谙读者的学习曲线，从最基础的字符设备驱动开始，循序渐进地引入更复杂的总线架构和平台相关特性。我尤其欣赏它对现代 Linux 内核特性，如 cgroup 和 eBPF 等新技术的讨论，这些内容在很多老旧的参考资料中是缺失的，这本书却能紧跟时代脉搏，为读者描绘出最新的驱动开发图景。阅读过程中，我经常会发现自己停下来，对照正在运行的系统进行验证，书中提供的代码片段不仅注释清晰，而且经过了高度的优化和检验，拿来即用性非常高，极大地缩短了从理论到实践的转化周期。它成功地将晦涩的内核代码转化为易于理解的工程实践，使得原本高不可攀的驱动开发变得触手可及，对于渴望提升自身在嵌入式或服务器领域竞争力的工程师来说，这绝对是一笔极佳的投资。
评分这本书的深度和广度真是让人惊叹，仿佛作者是一位经验丰富的老兵，将多年的实战心得毫无保留地倾囊相授。它不仅仅是枯燥的技术手册，更像是一本充满智慧的引路书。初次接触内核编程时，那些晦涩难懂的宏定义和数据结构常常让人望而却步，但这本书的叙述方式却能将复杂的概念层层剥开，用极其生动且贴近实际的案例来阐释原理。特别是关于中断处理和并发控制那几个章节，讲解得细致入微，连那些边缘情况下的陷阱都被作者用醒目的方式标注出来，让人在实操时能够提前规避不少‘坑’。对于那些志在成为底层驱动专家的读者而言，这本书无疑是值得反复研读的宝典，它构建了一个坚实的基础框架，让你在面对任何新的硬件接口时，都能迅速找到切入点，并理解其背后的运行机制。我特别欣赏作者那种对细节的执着，每一个API的调用、每一个时序图的绘制，都体现了其严谨的治学态度，读起来让人感到踏实可靠，绝非泛泛而谈之作。
评分为什么08年的版本分数高，这个分数这么低呢
评分入门很不错。里面讲的device tree以及platform bus部分很不错，解释了之前的一些疑惑。
评分开头讲的详细有条理。后面复杂的部分讲的就不详细了，而且比较乱。
评分同事新买的书，拿过来翻了一下。技术书为了追求大而全难免会有瑕疵，这本书也不例外。可以很明显的看出作者并不知道什么是并发，我甚至怀疑作者并没有写过并行代码。自己没有研究过的，就不要去乱写，这是一个技术人员最基本的自我修养。整体而言这本书尚可，挺实用，可以作为入门，但不适合深入学习。
评分Linux设备驱动开发入门书籍，实战指导性强。比较遗憾的是，主要篇幅集中在黄金圈法则的what-how，结构和深度较浅。
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