深入剖析linux内核和设备驱动,深入剖析Linux内核与设备驱动

本书从需求的角度出发，以层次分析的方法探究Linux内核以及驱动的各部分框架和实现。另外以TI的嵌入式芯片为例，对内核各部分功能特别是电源管理功能进行代码级别的分析。整体以需求是什么，如何实现相应需求来进行分析，更易于对系统的把握和理解。本书将软件和硬件结合起来分析了嵌入式处理以及Linux内核实现中的各种技术，特别是对电源管理技术进行了全面细致的分析和介绍。本书可以作为本科和研究生操作系统的参考书，也适合Linux内核，驱动以及嵌入式系统各种级别的开发者和爱好者。

目录

前言

第1章引言

11为什么要从硬件设备的角度看

Linux 内核

12从了解硬件开始

121最小系统

122完整设备介绍

123电源管理相关基础

13从设备看内核应该满足的需求

14所涉及的重要概念

15小结

第2章TI应用处理器芯片及其内核

特点

21DM 3730微处理器

211DM 3730微处理器框架

212DM 3730微处理器特性

213DM 3730微处理器电源管理

相关设计

22DM 81XX系列微处理器

221DM 81XX系列微处理器框架

222DM 81XX系列微处理器特性

223DM 81XX系列微处理器电源

管理相关设计

23Sitara系列芯片

231Sitara系列芯片框架

232Sitara系列芯片特性

233Sitara系列芯片电源管理相关

设计

24TI处理器内核特殊代码结构

25小结

第3章Linux 内核框架探究

31内核框架概述

311Linux内核的层次分析

312Linux内核模块间关联

32需求探究

321对内核核心的需求探究

322对设备管理的需求探究

33按需求的设备分类

331功能型设备

332总线型设备

34系统实现各种无关性的框架

341体系结构无关

342功能型设备的框架与总线无关

343总线控制器与总线设备的无关

344设备属性和设备操作无关

345策略和机制无关

35内核提供的基本服务和接口

简介

351基本数据类型

352基本原子操作

353延时、调度、定时器相关

354锁操作

355抢占和屏障

36小结

第4章内核核心介绍及硬件的具体

实现

41内核初始化

411内核初始化的基本需求

412内核初始化框架介绍

413TI芯片内核初始化相关实现

详解

42地址映射

421地址映射的基本需求

422地址映射框架介绍

423TI芯片地址映射相关实现详解

43中断处理

431中断的基本需求

432中断处理框架介绍

433TI芯片中断处理相关实现详解

44内存管理

441内存管理的基本需求

442内存管理框架介绍

443TI芯片内存管理相关实现详解

45直接存储器访问单元(DMA)

451DMA使用和管理基本需求

452DMA使用和管理框架介绍

453TI芯片DMA使用和管理相关

实现详解

46时钟(clock)

461clock管理基本需求

462clock管理框架介绍

463TI芯片clock管理相关实现

详解

47时间管理(Time)

471时间管理基本需求

472时间管理框架介绍

473TI芯片时间管理相关实现

详解

48通用目的输入输出(GPIO)

481GPIO管理基本需求

482GPIO管理框架介绍

483TI芯片GPIO管理相关实现

详解

49引脚复用(pin mux)

491引脚复用的基本需求

492引脚复用框架介绍

493TI芯片引脚复用相关实现

详解

410小结

第5章内核设备管理以及驱动基础

框架

51VFS及其与设备的关联

511VFS框架

512VFS与设备关联

52Linux设备模型(Linux device

model)

521设备模型的需求及基本设计

522总线(bus)

523驱动(driver)

524设备(devices)

525功能类(class)

526设备资源管理(device

resource)

53字符设备(char device)

531字符设备的特点和需求

532字符设备的核心数据结构及

操作

533字符设备子类型

54块设备(block device)

541块设备特点和需求

542块设备核心数据结构及操作

543块设备子类型

55电源管理

551电源管理特点和需求

552电源管理核心框架介绍

56内核提供的同步操作、异步事件

与单独执行实体的服务

561同步操作服务

562异步事件

563单独执行实体服务

57内核提供的数据保护一致性操作

服务

571数据保护一致性操作服务的

需求

572各种数据保护一致性操作简介

58小结

第6章设备驱动之功能型驱动

61输入设备(input)

611输入设备需求

612输入设备框架解析

613输入设备应用层操作及框架

适配

614TI芯片输入设备相关实现详解

615输入设备电源管理相关说明

62帧缓冲(frame buffer)

621帧缓冲设备需求

622帧缓冲框架解析

623帧缓冲应用层操作及框架

适配

624TI芯片帧缓冲驱动相关实

现详解

625帧缓冲驱动电源管理相关

说明

63音频设备(audio ALSA)

631音频设备需求

632音频驱动框架解析

633音频驱动应用层操作及框架

适配

634TI芯片音频驱动相关实现

详解

635音频驱动电源管理相关说明

64视频驱动(V4L2)

641视频驱动需求

642视频驱动框架解析

643视频驱动应用层操作及框架

适配

644TI芯片视频驱动相关实现

详解

645视频驱动电源管理相关说明

65小结

第7章设备驱动之总线型驱动

71内部集成电路总线(I2C)

711I2C总线驱动需求

712I2C总线驱动框架解析

713TI芯片I2C总线驱动相关实现

详解

714I2C总线驱动电源管理相关

说明

72串行外设接口总线(SPI)

721SPI总线驱动需求

722SPI总线驱动框架解析

723TI芯片SPI总线驱动相关实现

详解

724SPI总线驱动电源管理相关

说明

73多媒体卡(MMC)

731MMC需求

732MMC框架解析

733TI芯片MMC相关实现详解

734MMC电源管理相关说明

74通用串行总线(USB)

741USB总线驱动需求

742USB总线驱动框架解析

743TI芯片USB总线驱动相关实现

详解

744USB总线驱动电源管理相关

说明

75小结

第8章设备驱动之SoC特殊驱动

81SoC电源管理核心技术详解

811SoC电源管理需求

812TI芯片SoC电源管理相关实现

详解

82小结

参考文献