linux驱动子系统有哪些
Linux 内核的驱动子系统（也称为框架或子系统）是内核中用于管理硬件设备的标准化接口层，它们抽象了硬件细节，为驱动开发提供统一的模型。以下是 Linux 中主要的驱动子系统和框架：
1. 字符设备（Char Devices）
- 功能：提供字节流式访问（非块设备），如键盘、串口、传感器等。
- 核心API：
file_operations 结构体（实现 open、read、write、ioctl 等）。
- 示例驱动：
/dev/random、/dev/ttyS0。
2. 块设备（Block Devices）
- 功能：管理以固定大小块（如磁盘、SSD）访问的设备，支持缓存和文件系统。
- 核心API：
block_device_operations 结构体。
- 示例驱动：
/dev/sda（SCSI磁盘）、/dev/loop0（回环设备）。
3. 网络设备（Network Devices）
- 功能：处理网络数据包（以太网卡、Wi-Fi 等）。
- 核心API：
net_device 结构体（注册 ifconfig 可见的接口）。
- 示例驱动：
eth0、wlan0。
4. 输入子系统（Input Subsystem）
- 功能：统一管理输入设备（键盘、鼠标、触摸屏）。
- 核心API：
input_dev 结构体，通过 /dev/input/eventX 上报事件。
- 示例驱动：USB 键盘、触摸板驱动。
5. 帧缓冲（Framebuffer）
- 功能：抽象显示设备，提供图形内存的直接访问。
- 核心API：
fb_info 结构体。
- 示例驱动：
/dev/fb0（显卡驱动）。
6. 声音子系统（ALSA）
- 功能：高级音频架构（Advanced Linux Sound Architecture）。
- 核心API：ALSA 库和内核接口（如
snd_card）。
- 示例驱动：声卡驱动（如
snd_hda_intel）。
7. USB 子系统（USB Core）
- 功能：管理 USB 主机控制器和设备（HID、存储、串口等）。
- 核心API：
usb_driver、usb_device_id。
- 示例驱动：USB 摄像头（
uvcvideo）、USB 存储（usb-storage）。
8. I2C/SPI 子系统
- 功能：管理 I2C 和 SPI 总线设备（传感器、EEPROM 等）。
- 核心API：
- I2C：
i2c_driver、i2c_client。
- SPI：
spi_driver、spi_device。
- 示例驱动：温度传感器（
lm75）、OLED 屏幕。
9. PCI/PCIe 子系统
- 功能：管理 PCI/PCIe 设备（显卡、网卡等）。
- 核心API：
pci_driver、pci_device_id。
- 示例驱动：NVIDIA 显卡（
nouveau）、Intel 网卡（igb）。
10. 设备树（Device Tree）
- 功能：描述硬件配置（替代传统硬编码），用于嵌入式平台（如 ARM）。
- 关键文件：
.dts（设备树源码）、.dtb（编译后的二进制）。
11. 电源管理（Power Management）
- 功能：处理休眠（Suspend/Resume）、动态频率调整（DVFS）。
- 核心API：
pm_ops、Runtime PM（运行时电源管理）。
12. DMA 引擎（DMA Engine）
- 功能：管理直接内存访问（DMA）控制器。
- 核心API：
dmaengine 框架。
13. Regulator 框架
- 功能：管理电源调节器（如电压、电流控制）。
- 典型应用：移动设备省电优化。
14. IIO（Industrial I/O）
- 功能：工业传感器框架（ADC、陀螺仪、光感等）。
- 核心API：
iio_dev 结构体。
15. V4L2（Video for Linux 2）
- 功能：视频设备框架（摄像头、采集卡）。
- 核心API：
video_device 结构体。
16. GPU 驱动（DRM/KMS）
- 功能：图形渲染与显示管理（Direct Rendering Manager/Kernel Mode Setting）。
- 示例驱动：
amdgpu、i915（Intel 显卡）。
17. 其他重要框架
- MTD（Memory Technology Devices）：Flash 存储（如 NAND、NOR）。
- HWMON（Hardware Monitoring）：硬件监控（温度、风扇转速）。
- LED 框架：控制 LED 设备。
- PWM 框架：脉冲宽度调制（如电机控制）。
总结
Linux 通过子系统将驱动分类管理，开发者只需实现对应框架的接口，无需关心底层细节。理解这些子系统是开发或调试驱动的关键。可通过内核文档（Documentation/driver-api/）或源码（drivers/ 目录）深入学习。
