1.2. Необходимые знания для изучения книги

Для того, чтобы понять эту книгу, вы должны хотя бы поверхностно знать Си. Это означает, что вы можете читать программы на Си, не уделяя внимания справочникам. Вы должны уметь писать простейшие программы на Си и понимать структуры, указатели и макросы, атак же прототипы ANSI C.

Вы должны также представлять тексты стандартной библиотеки ввода/вывода, так как стандартные библиотеки не доступны в ядре. Некоторые часто используемые функции ввода/вывода были переписаны внутри ядра и они по возможности описываются далее. Также вам нужен хороший текстовый редактор, перекомпилирование ядра Linux и умение выполнять простейшие задачи системного администратора, такие как включение информации в /dev/.

1.3. Наставление читателю

В этой части приводятся некоторые полезные при прочтении вещи.

Статические переменные

Всегда определяйте статические переменные. Масса почти случайных ошибок возникает из - за игнорирования статических переменных. Т.к. ядро на самом деле не является запускаемой программой, сегмент bss не всегда обнуляется в зависимости от метода загрузки.

Невозможность использования libc.

Библиотека libc не доступна в ядре, однако некоторые функции из нее были продублированы. Смотрите разделы книги, в которых эти функции документированы. В основном, это разделы 3 и 9.

/\ Linux - это не UNIX.
\/ Linux - система, написанная не для коммерческого распространения.

Глава 2. Драйверы устройств

2.1. Что такое драйвер устройства

Создание драйвера устройства - дело достаточно трудоемкое. Запись на жесткий диск требует помещения определенных цифровых данных в определенное место, ожидания ответа на запрос о готовности жесткого диска, затем аккуратной пересылки информации. Запись на флопповод проходит еще сложнее - нужен постоянный контроль на текущим состоянием дискеты.

Вместо помещения кода каждого отдельного приложения управляющего устройством, вы разделяете код между приложениями. Вам следует защитить этот код от других пользователей и использующих его программ.

Если вы верно сделали это, то вы можете без смены приложений подключать или убирать устройства. Более того, вы должны иметь возможности ОС - загрузить вашу программу в память и запустить ее. Так что ОС, в сущности, - это набор привилегированных, общих и частных функций или функций аппаратного обеспечения низкого уровня,функций работы с памятью и функций контроля.

Все версии UNIX имеет абстрактный способ считывания и записи на устройство. Действующие устройства представляются в виде файлов, так что одинаковые вызовы ( read(), write() и т.п.) могут быть использованы и как устройства и как файлы.

Внутри ядра существует набор функций, отмеченных как файлы, вызываемые при запросе для ввода/вывода на файлы устройств, каждый из которых представляет свое устройство.

Всем устройствам, контролируемым одним драйвером, дается один и тот же основной номер, и различные подномера.

Эта глава описывает, как написать любой из допускаемых в Linux типов драйверов устройств : символьных, блочных, сетевых и драйверов SCSI. Она описывает, какие функции вы должны написать, как инициализировать драйверы и эффективно выделять под них память, какие функции встроены в Linux для упрощения деятельности такого рода.

Создание драйвера устройств для Linux оказывается более простым чем мнится на первый взгляд, ибо оно включает в себя написание новой функции и определение ее в системе переключения файлов(VFS).

Тем самым, когда доступно устройство, присущее вашему драйверу, VFS вызывает вашу функцию.

Однако, вы должны помнить, что драйвер устройства является частью ядра. Это означает, что ваш драйвер запускается на уровне ядра и обладает большими возможностями : записать в любую область памяти, повредить ваш монитор или разбить вам унитаз в случае, если ваш компьютер управляет сливным баком.

Также ваш драйвер будет запущен в режиме работы с ядром, а ядро Linux, как и большинство ядер UNIX, не имеет средств принудительного сброса. Это означает, что если ваш драйвер будет долго работать, не давая при этом работать другим программам, ваш компьютер может "зависнуть ". Нормальный пользовательский режим с последовательным запуском не обращается к вашему драйверу.

Если вы решили написать драйвер устройства, вы должны внимательно прочитать всю эту главу, однако, нет гарантий, что эта глава не содержит ошибок, и вы не сломаете ваш компьютер, даже если будете следовать всем инструкциям. Единственный совет - сохраняйте информацию перед запуском драйвера.