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Linux内核模块编程：字符设备驱动与ioctl接口实现

共计 30 章节

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Linux内核模块基础

内核模块概念 · 模块与应用程序的区别 · 模块加载与卸载流程

Linux内核模块基础

内核模块开发环境搭建

内核源码树获取 · 交叉编译工具链配置 · Makefile编写基础

内核模块开发环境…内核源码树获取

第一个内核模块

Hello World模块代码编写 · module_init与module… · 模块许可证声明

第一个内核模块Hello

模块参数与导出符号

module_param宏使用 · 参数类型与权限 · EXPORT_SYMBOL导出内核符…

模块参数导出符号

内核模块编译与调试

Makefile进阶 · Kbuild系统 · printk调试技巧

内核模块编译调试

字符设备驱动概念

设备文件 · 主设备号与次设备号 · file_operations结构体

字符设备驱动概念设备文件

设备号注册与注销

alloc_chrdev_regio… · register_chrdev_re… · unregister_chrdev_…

设备号注册注销

cdev结构体详解

cdev_init · cdev_add · cdev_del

cdev结构体详解

file_operations实现

open · release · read

用户空间与内核空间数据交换

copy_from_user · copy_to_user函数详解与安…

用户空间内核空间数据交换

字符设备驱动完整示例

实现一个简单的内存字符设备驱动 · 支持读写操作

字符设备驱动完整…实现一个简单的内…

设备节点自动创建

udev/mdev机制 · class_create · device_create自动生成/…

设备节点自动创建udev/mdev

ioctl接口概述

ioctl的作用 · 与read/write的区别 · 命令码编码规范

ioctl接口概述

ioctl命令码定义

_IO/_IOR/_IOW/_IOW… · 幻数 · 序号

ioctl命令码定义

ioctl在内核中的实现

unlocked_ioctl与com… · file_operations中注册…

用户空间ioctl调用

ioctl系统调用 · 命令码传递 · 参数指针传递

ioctl用户空间

ioctl数据传递实战

通过ioctl实现设备配置读取与设置 · 结构体数据交换

ioctl数据传递实战

ioctl错误处理

返回负错误码 · 用户空间errno映射 · 常见错误码含义

ioctl错误处理

并发与竞态基础

内核抢占 · 中断 · 对称多处理对驱动的影响

并发竞态基础

自旋锁在驱动中的应用

spinlock_t · spin_lock/spin_unl… · 自旋锁使用注意事项

自旋锁驱动

互斥体在驱动中的应用

struct mutex · mutex_lock/mutex_u… · 与自旋锁的选择

互斥体驱动

读写锁与RCU

rwlock_t · rcu_read_lock/rcu_… · 适用场景对比

阻塞型I/O实现

等待队列wait_queue_hea… · wait_event_interru… · wake_up_interrupti…

非阻塞I/O与poll机制

poll回调实现 · poll_wait函数 · 用户空间select/poll/ep…

内核定时器与延迟工作

timer_list · mod_timer · del_timer

内核定时器延迟工作

内存分配与DMA缓冲区

kmalloc · kzalloc · vmalloc

DMA内存分配

调试与性能优化

ftrace跟踪 · perf性能分析 · 内核动态调试dynamic_debu…

调试性能优化

驱动热插拔与电源管理

platform_driver框架 · probe/remove回调 · suspend/resume

驱动热插拔电源管理

字符设备驱动综合实战

实现一个支持ioctl配置 · 阻塞读 · 非阻塞写的完整驱动

字符设备驱动综合…ioctl

内核模块编程最佳实践

代码风格 · 错误处理模式 · 内存泄漏检测

内核模块编程最佳…代码风格