简单图示深入系统-Linux驱动框架-linux驱动框架图 (简单图示深入描绘)

教程大全 2025-07-17 07:41:35 浏览

Linux驱动框架是一种基础架构,能够让内核接受总线和驱动程序之间的接口,另外它还能够允许应用程序和硬件接口进行直接沟通。Linux驱动框架提供了一个实现硬件与软件之间动态链接的连接方式。它使计算机具备动态加载新型硬件驱动程序的能力,也是让系统更新更高效率的重要手段。

下图是Linux驱动框架及其相关流程的简单图示:

图中由多个不同色块组成,每一块代表一个模块,红色模块代表应用程序,蓝色模块代表硬件设备,橙色模块代表硬件和软件驱动,紫色模块代表设备模型和总线协议,最后的绿色模块代表操作系统本身。从上图可以看出,所有的设备和系统交互最终都必须通过某个统一的入口,而这个入口就是Linux驱动框架,它负责控制系统的请求和调度,以保证硬件驱动程序及时传达硬件新参数,使应用程序正常运行。

在Linux驱动框架中,一般采用Linux统一设备模型(udm)对硬件系统进行调度管理,从而极大地简化了硬件驱动编程的过程,节省了时间,减少了系统资源消耗。udm实现了一套抽象层,用于把底层硬件和驱动程序之间的关系一一引入,使每个设备都能插入到Linux框架中运行,从而实现了设备的统一管理。

在Linux的驱动开发中,为了便于硬件对操作系统的访问,开发者需要先直接在内核中添加驱动程序代码,即通过核心函数和内核`API`接口编译,内核可以利用这些函数来实现对指定硬件设备的控制,它可以读取硬件信息,执行I/O操作或者发送或接收信号等。最后,在udm模型中注册驱动,就能完成驱动框架的构建。

综上所述,Linux驱动框架为软硬件之间沟通提供了一条通路,建立了Linux的设备模型,使Linux设备的驱动可以进行调度和管理,从而推动linux操作系统及设备更新以及更高效地运行。

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Linux系统管理 第一章 Linux系统简介及安装

在安装Linux之前,先确定你的计算机的硬件是否能被Linux所支持。 首先,Linux目前支持几乎所有的处理器(CPU)。 其次,早期的Linux只支持数量很少的显卡、声卡,而如今,如果要安装Linux,已经不需要再为硬件是否能被Linux支持担心了。 经过十多年的发展,Linux内核不断完善,已经能够支持大部分的主流硬件,同时各大硬件厂商也意识到了Linux操作系统对其产品线的重要性,纷纷针对Linux推出了驱动程序和补丁,使得Linux在硬件驱动上获得了更广泛的支持。 另外,如果你的声卡、显卡是非常新的型号,Linux内核暂时无法支持,那也不要紧,RedHat会自动把无法准确识别的硬件模拟成标准硬件来使用,让硬件一样可以在Linux发挥作用。 由于设计Linux时的初衷之一就是用较低的系统配置提供高效率的系统服务,所以安装Linux并没有严格的系统配置要求,只要Pentium以上的CPU、64MB以上的内存、1GB左右的硬盘空间,就能安装基本的Linux系统并且能运行各种系统服务。 但是如果要顺畅地运行X-Window,就需要有足够的内存,建议128MB以上。 现在,你可以打消Linux对计算机硬件是否支持的顾虑,放心大胆地安装了吧。

linux 虚拟文件系统的作用以及工作原理~~????

虚拟文件系统(VFS)其实也可以翻译成虚拟文件系统转换(virtual filesystem switch)。 可以看出来它的作用就是提供一个通用的接口来处理与Unix标准文件系统相关的所有系统调用。 它所隐含的思想就是把表示很多不同种类的文件系统的共同信息放入内核;其中有一个字段火函数来支持linux所支持的所有实际文件系统所提供的任何操作。 对所调用的每个读写或者其他函数,内核都能把它们替换成支持本地linux文件系统,NTFS文件系统或者文件所在的任何文件系统的实际函数。 至于vfs的工作原理 就不是三言两语可以解释清楚的了、里面包含了很多知识包括文件系统、超级块、i节点等等知识。 其实主要就是用户安装了不同的文件系统,每个特定文件系统上都实现了包括open() close(),read(),write()等等的操作,在安装的时候,每个特定的文件系统会在虚拟文件系统上注册,当用户需要对特定文件系统进行操作时 只需调用统一的系统调用,虚拟文件系统能够调用对应文件系统上的函数来对文件进行操作。 详细的工作原理和实现 楼主需要花时间去学一学操作系统知识可一参考《深入理解Linux内核》《深入linux内核架构》等书

LINUX是什么时候诞生的

简单图示深入系统

1991年,芬兰赫而辛基的学生LinusTorvalds为了自己使用与学习的需要,他开发了类似Unix且运行在平台上运行的操作系统,命名为Linux。 为了使每个需要它的人都能够容易的得到它,LinusTorvalds把它变成了自由软件。 感谢Internet的飞速发展使得全世界的程序开发员有了一种全新的有效沟通方法。 还要感谢在数年之前由RichardStallman主持的GNU项目。 Linux在几年后变成了一个完整的操作系统。 它的能量得到了释放,变得非常可靠,并且每天都会有新的改进加入进去。 为了使Linux变得容易使用,Linux也有了许多发布版本,发布版实际上就是一整套完整的程序组合。 现在已经有许多不同的Linux发行版和各自的版本号,为了不产生混淆,我们先解释一些常提到的术语。 当我们提到Linux时,一般是指RealLinux,即内核,是所有UNIX操作系统的“心脏”。 但光有linux并不能成为一个可用的操作系统。 还需要许多软件包,编译器,程序库文件,Xwindow系统等等。 因为组合方式不同,面向用户对象不同,所以这就是为什么有许多不同的Linux发行版的原因。 Linux的特点Linux操作系统在短短的几年之内得到了非常迅猛的发展,这与Linux具有的良好特性是分不开的。 Linux包含了Unix的全部功能和特性。 简单的说,Linux具有以下主要特性:1.开放性开放性是指系统遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。 凡遵循国际标准所开发的硬件和软件,都能彼此兼容,可方便地实现互连。 2.多用户多用户是指系统资源可以被不同用户各自拥有使用,即每个用户对自己的资源(例如:文件、设备)有特定的权限,互不影响。 Linux和Unix都具有多用户的特性。 3.多任务多任务是现代计算机的最主要的一个特点。 它是指计算机同时执行多个程序,而且各个程序的运行互相独立。 Linux系统调度每一个进程,平等地访问微处理器。 由于CPU的处理速度非常快,其结果是,启动的应用程序看起来好像在并行运行。 事实上,从处理器执行一个应用程序中的一组指令到Linux调度微处理器再次运行这个程序之间只有很短的时间延迟,用户是感觉不出来的。 4.良好的用户界面Linux向用户提供了两种界面:用户界面和系统调用。 Linux的传统用户界面是基于文本的命令行界面,即shell,它既可以联机使用,又可存在文件上脱机使用。 shell有很强的程序设计能力,用户可方便地用它编制程序,从而为用户扩充系统功能提供了更高级的手段。 可编程Shell是指将多条命令组合在一起,形成一个Shell程序,这个程序可以单独运行,也可以与其他程序同时运行。 系统调用给用户提供编程时使用的界面。 用户可以在编程时直接使用系统提供的系统调用命令。 系统通过这个界面为用户程序提供低级、高效率的服务。 Linux还为用户提供了图形用户界面。 它利用鼠标、菜单、窗口、滚动条等设施,给用户呈现一个直观、易操作、交互性强的友好的图形化界面。 5.设备独立性设备独立性是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待,只要安装它们的驱动程序,任何用户都可以象使用文件一样,操纵、使用这些设备,而不必知道它们的具体存在形式。 具有设备独立性的操作系统,通过把每一个外围设备看作一个独立文件来简化增加新设备的工作。 当需要增加新设备时、系统管理员就在内核中增加必要的连接。 这种连接(也称作设备驱动程序)保证每次调用设备提供服务时,内核以相同的方式来处理它们。 当新的及更好的外设被开发并交付给用户时,操作允许在这些设备连接到内核后,就能不受限制地立即访问它们。 设备独立性的关键在于内核的适应能力。 其他操作系统只允许一定数量或一定种类的外部设备连接。 而设备独立性的操作系统能够容纳任意种类及任意数量的设备,因为每一个设备都是通过其与内核的专用连接独立进行访问。 Linux是具有设备独立性的操作系统,它的内核具有高度适应能力,随着更多的程序员加入Linux编程,会有更多硬件设备加入到各种Linux内核和发行版本中。 另外,由于用户可以免费得到Linux的内核源代码,因此,用户可以修改内核源代码,以便适应新增加的外部设备。 6.提供了丰富的网络功能完善的内置网络是Linux的一大特点。 Linux在通信和网络功能方面优于其他操作系统。 其他操作系统不包含如此紧密地和内核结合在一起的连接网络的能力,也没有内置这些联网特性的灵活性。 而Linux为用户提供了完善的、强大的网络功能。 支持Internet是其网络功能之一。 Linux免费提供了大量支持Internet的软件,Internet是在Unix领域中建立并繁荣起来的,在这方面使用Linux是相当方便的,用户能用Linux与世界上的其他人通过Internet网络进行通信。 文件传输是其网络功能之二。 用户能通过一些Linux命令完成内部信息或文件的传输。 远程访问是其网络功能之三。 Linux不仅允许进行文件和程序的传输,它还为系统管理员和技术人员提供了访问其他系统的窗口。 通过这种远程访问的功能,一位技术人员能够有效地为多个系统服务,即使那些系统位于相距很远的地方。 7.可靠的系统安全Linux采取了许多安全技术措施,包括对读、写进行权限控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等,这为网络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。

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