Linux 内核驱动开发实战入门 这门课程直击嵌入式开发中“软硬交界”的复杂痛点。对于许多 C 语言开发者而言,应用层编程得心应手,但一旦深入 Linux 内核内部,面对驱动框架、内存管理或中断机制时,往往因缺乏系统性的工程视角而寸步难行。本课核心在于解决从“会写代码”到“能写驱动”的断层,通过剖析内核组织结构与子系统接口,帮助学习者建立底层思维。它不只罗列 API,而是通过 LCD、触摸屏、传感器等具体硬件设备的实战,演示驱动从框架搭建到功能实现的全流程。

适合人群与基础门槛

这门课不适合零基础新人,也不适合仅使用 Python 或高级语言的开发者的转行首站。其硬性前提是熟练掌握 C 语言,并具备一定的 Linux 系统编程经验。如果你能看懂指针、结构体,理解基本的进程线程模型,且对汇编语言有初步认知,那么这门课非常适合你。它主要面向希望从应用层下沉至内核层、从事嵌入式底层开发或系统移植工作的工程师。若你连 Linux 命令行操作和 C 语言基础都不扎实,建议先补齐系统编程基础,否则内核源码的阅读难度会极大挫伤积极性。

学习路径与核心模块

建议不要按目录顺序从头到尾线性阅读,而是聚焦于三个核心阶段。第一阶段是环境构建,重点掌握 Bootloader 配置、内核裁剪编译及文件系统制作,这是驱动开发的地基,务必亲手实操一遍烧写流程。第二阶段是内核机制理解,深入分析 Makefile 与 Kconfig 的作用,学会使用内核源码查看工具,理解字符设备驱动的编写范式。第三阶段是进阶接口实战,集中攻克非阻塞 IO、中断共享及中断上下半部机制。对于时间有限的学习者,可直接跳过基础理论,重点研习“字符设备驱动编写”与“中断机制”两个模块,这是面试与实战的高频考点。

学成后的独立能力与练习方法

学完此课,你应具备独立编写常见外设(如键盘、加速度计、模拟信号采集)驱动的能力,并能完成简单的内核移植与调试。资料包中的视频采用“边讲边写”的实战模式,建议采用“复现+变种”策略进行练习。不要只看不做,务必在电脑上搭建虚拟环境或准备开发板,跟随视频敲入每一行代码。针对讲解的 LCD 驱动,尝试修改分辨率参数观察报错;针对中断机制,尝试将独占中断改为共享中断,观察系统行为变化。通过这种刻意练习,将理论知识转化为肌肉记忆,才能真正具备底层驱动开发的能力。

课程目录

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08 KB,  ) 2025-1-18 12:

51 上传 课程介绍: 适合人群: 熟练使用C语言并了解Linux/Unix系统编程者 你将会学到: 学习linux内核的组织结构,提供的编写驱动的机制,学习利用内核的子系统编写驱动的框架流程,并编写常见设备的驱动,比如:LCD、触摸屏、三轴加速传感器、键盘、灯、数据采集之模拟信号的抽样等。这里会通过实战方式,一边讲一边写代码的授课方式,一步步带你成为底层高级linux驱动工程师。 核心内容 1. 学习bootloader的命令、环境变量设置、内核的裁剪配置编译、文件系统的制作; 2. Bootloader、内核、文件系统的烧写; 3. linux内核的目录组织及功能、Makefile、Kconfig的作用及编写; 4. 内核源码的查看工具及方式、设备驱动的分类、字符设备驱动的编写; 5. 学习非阻塞型IO、阻塞型IO、异步IO、IO复用等驱动接口; 6. 学习内核的中断的机制、中断共享、中断的上下半部等; 7. 学习GPIO子系统、INPUT子系统的代码框架及编程接口,编写驱动流程; 8. 学习驱动模型、platform总线、spi总线、i2c总线的代码框架及驱动编写流程; 9. 学习内核延时、定时器、高精度定时器;设备树、同步机制、内核线程等技术; 10. 学习驱动程序的调试技术、proc文件的生成技术点、内核数据结构等; 11. 学习常见设备如网卡、USB、声卡等驱动的移植过程。 课程目录: 1内核驱动开发概述[01:31:42] 2内核源码查看方法[30:38] 3内核和文件系统的烧写[31:12] 4根文件系统的制作[27:28] 5内核编译组织结构[30:16] 6Kconfig文件语法[14:12] 7Kconfig文件语法[40:48] 8Kconfig和Makefile之间的关系[25:44] 9系统调用函数实现的本质[49:35] 10内核中实现并添加亮灭led的系统调用函数[53:55] 11应用层测试内核中添加的系统调用函数实现led的亮灭[13:30] 12驱动模块的编写技术[53:05] 13驱动模块的编写技术[01:15:10] 14系统调用和驱动模块的串讲[27:06] 15内核双向循环链表的思想机制[59:27] 16内核操作双向循环链表的接口精讲及应用实例[01:05:17] 17内核中动态申请内存空间的接口[01:05:21] 18设备驱动的分类、设备文件和内核驱动之间的关联[47:53] 19古老的字符设备驱动注册接口及代码实例[51:31] 20系统调用和内核驱动之间的调用过程[51:21] 21LED字符设备驱动[01:16:36] 22LED之字符设备驱动的第二种注册方式及app编写[25:21] 23一套驱动支持多个设备的内核缓存设备驱动编写技术[01:21:20] 24内核缓存设备驱动的测试app编写[09:46] 25小节复习[15:25] 26内核缓存设备驱动之进程阻塞[39:01] 27内核缓存设备驱动之IO复用poll接口实现[18:38] 28poll驱动接口之应用层select测试[40:19] 29poll驱动接口之应用层poll测试[12:41] 30poll驱动接口之应用层epoll测试[20:54] 31混杂字符设备驱动注册方法之led驱动[17:20] 32高级字符设备驱动之ioctl接口实现led操作[37:49] 33利用gpio子系统操作led驱动[39:54] 34小节复习[24:30] 35内核中断请求接口[26:13] 36双边沿触发按键中断注册[24:18] 37中断共享[15:24] 38中断下半部之tasklet实现机制[32:38] 39中断下半部之workqueue实现机制[26:45] 40定制linux内核的启动logo[33:09] 41应用层互斥锁的使用[32:22] 42应用层自旋锁的使用[08:33] 43避免死锁[07:57] 44内核加锁机制之信号量[56:50] 45内核加锁机制之互斥锁和自旋锁[23:39] 46自旋锁解决进程和中断之间的竞争[22:43] 47自旋锁解决进程和中断下半部之间的竞争[15:23] 48原子操作[50:22] 49获取鼠标键盘触摸屏等输入设备数据app编写[01:02:04] 50利用input子系统编写功能键设备驱动[58:47] 51input子系统关于单点触控触摸屏数据的上报[49:03] 52input子系统关于多点触控触摸屏数据的上报[12:34] 53驱动模型思想机制及涉及接口[34:53] 54驱动模型之总线、设备、驱动思想[59:50] 55platform总线机制[39:04] 56小节复习[25:49] 57platform总线匹配规则实例[31:43] 58platform之资源获取实例[35:39] 59SOC各种控制器的设备对象和驱动对象之组织框架[57:57] 60pwm驱动蜂鸣器驱动[59:22] 61测试蜂鸣器驱动之app[15:39] 62小节复习[29:52] 63adc控制器的内核驱动框架结构[01:02:07] 64基于ADC的定位器电压值抽样驱动及app编写[43:33] 65I2C控制器的内核驱动框架分析[01:28:22] 665点触控触摸屏驱动编写一[01:18:47] 675点触控触摸屏驱动编写二[01:06:12] 68基于I2C控制器的从机驱动扩展[40:24] 69为5点触控触摸屏驱动编写Kconfig[05:29] 70操作LCD之frambuffer的APP程序一[55:15] 71操作LCD之frambuffer的APP程序二[36:20] 72内核获取bootloader的bootargs环境变[17:44] 73LCD驱动框架分析一[51:55] 74LCD驱动框架分析二[29:02] 75proc文件创建之LED驱动[40:34] 76proc文件创建之内核缓存设备驱动[20:15] 77proc文件系统之可读写文件的创建[38:06] 78内核系统时间的获取[34:25] 79复习一[52:31] 80复习二[08:54]