Linux PCI驱动框架
就驱动而言:
单片机 = 硬件操作 -- keil hal库都可以直接操作寄存器
Linux = 驱动框架 + 硬件操作 --Linux一切皆文件
文章以PCI为例子来看一下Linux的驱动框架
因为懒用的Typora 图片是相对路径, 所以没把图床搞到网上, 就一键git push了.还是多习惯github吧.
简单介绍一下 单片机跟Linux的区别
以下摘自 韦东山老师的笔墨
- 有哪些产品使用单片机或Linux
所有的电子产品，所用技术都可以认为要么是单片机，要么是Linux；GUI方面主要是QT/Android，它们都是运行于Linux之上的。
也许你不服！不是还有ucos、vxwork、wince、IOS吗？
我们说的单片机不使用操作系统。但是使用单片机设备肯定远远超过Linux。很多人也是先学习单片机，从单片机进入电子工程师行业
我们设计一个产品时，是使用单片机还是Linux，取决于成本：硬件成本、软件成本、维护成本、升级成本。而不应该根据个人偏好来选择：我喜欢单片机，所以就排斥使用Linux；我喜欢Linux，就排斥使用单片机。为了有更多的选择，我们需要既懂单片机，又懂Linux。
- 在硬件操作上单片机和Linux是类似的
以点灯为例，
无论是单片机还是Linux，我们要做的事情都一样：
1.看原理图，确定引脚是哪一个，确定它输出什么电平才可以
2.看芯片手册，确定要怎么操作寄存器
3.写程序
但是，怎么编写程序，单片机和Linux有很大不同。
- 在单片机中点灯、使用LCD
LED程序里面的init_led、led_on、led_off函数是你一个人写的，爱取什么名就取什么名，爱怎么写就怎么写。
LCD程序里的函数也是你写的，完全是自由发挥。
很多单片机项目不是很复杂，2、3个人从上到下统统搞定，里面的函数大多时间是直接去读写寄存器。
很多单片机项目严重依赖于硬件，换一个芯片后怎么办？重写一套代码呗。
在单片机程序里，没有应用程序、驱动程序的概念，很可能一个人包揽了硬件设计、模块调试(或称之为驱动)、功能开发(或称之为应用)的全部活。
- 在Linux中点灯、使用LCD
在Linux中，不允许应用开发人员直接去操作硬件，比如你想点个灯，不好意思，你无法直接访问寄存器；你需要通过驱动程序来访问寄存器。
为什么？有几大原因：
1.Linux系统中运行着众多程序，必须保证质量差的程序无法破坏系统：
假设你写的程序比较烂，那我不能让你去随便访问寄存器，把系统搞崩溃了怎么办？你本意是去点灯，但是你看错了寄存器，你把电源关了怎么办？
所以这些操作硬件的活，还是交给信得过的人来做吧：交给驱动工程师，他既懂硬件又懂软件。
2.保证程序的可移植性：
编写应用程序时，大家都使用统一的函数，以后换一个芯片时，应用程序不用变；只需要根据这个接口提供驱动程序就可以了。
3.团队协作：
使用Linux系统的项目一般比较大，术业有专攻，一个人不太可能从上到下都全部掌握。比如做人脸识别项目，有擅长做图像处理的，他可不管你要用多少种摄像头，有图像给他就可以。而多种摄像头的硬件操作方法各有不同，这些交给驱动程序工程师。
所以，在Linux中应用程序和驱动程序是分开的。
也许你已经大概猜出来了，应用程序怎么调用驱动程序？通过标准的接口：
open：打开驱动程序。
read/write：读、写数据。
ioctl：传入各种参数，获得各种参数。
mmap：内存映射，比如映射之后，应用程序可以直接读写LCD的显存。
你看！从这些接口里，我们根本看不到寄存器的操作。底层的程序驱动会根据这些调用，去设置寄存器、操作硬件。
所以，我高大上的应用工程师，干嘛苦哈哈地去看原理图、看在片手册、读写寄存器，搞不好还要去调试硬件BUG。这些脏活、累活就交给驱动工程师吧。客户的需求千变万化，我996时间都不够用了。
我上懂软件、下懂硬件的驱动工程师，肯定不能把这么重要的活交给你去做了，把我的系统搞崩溃了怎么办。
开玩笑的，有应用工程师、驱动工程师的优劣之分，大家都是为了做出产品。现在有一个趋势，一个任务从上到下你都需要懂，这就是所谓的全栈工程师。
在Linux中，"一切皆文件"，要访问某个硬件，也是要打开文件、读写文件。应用程序要根据标准的文件接口：open/read/write/ioctl/mmap等来访问驱动程序。
既然如此，怎么写驱动程序呢？最简单的方法就是：APP要调用open来打开驱动程序，那驱动‘程序里就提供一个xxx_open函数来初始化硬件；APP要调用write来写数据，驱动程序里就提供一个xxx_write函数来接收数据并操作硬件。
用xxx_open、xxx_write来构成一个驱动程序，这就是驱动框架。
怎么实现这些xxx_open、xxx_write函数？我们要做的事情跟单片机是类似的，一样要去看电路图、看芯片手册，然后在这些函数里读写寄存器：这称为硬件操作。
所以，Linux驱动程序= 驱动框架 + 硬件操作。
有单片机基础的人，对硬件操作比较熟悉了，把重点放在驱动框架上就可以。
高能预警：驱动框架可不简单，对于LED来说是简单，但是还有更复杂的驱动程序，它要考虑"通用"，这很要命。
