（轉自：https://www.cnblogs.com/microxiami/p/11254081.html）
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1. 簡介
Linux系統的優點是，系統內部實現細節對所有人都是公開的。Linux內核由大量複雜的代碼組成，設備驅動程序可以作爲進入Linux內核世界大門的切入口。
設備驅動程序在Linux內核中，是一個個獨立的黑盒子，在調用內部接口時某個特定硬件做出響應，這些接口隱藏了設備的工作細節。用戶的操作通過獨立於特定驅動程序的一組標準化調用執行，將這些調用映射到作用於實際硬件的設備特有操作上，是設備驅動程序的任務。
模塊化的特點使得Linux驅動程序的編寫非常方便簡單。
2. 設備驅動程序的作用
設備驅動程序的作用在於提供機制，而不是提供策略。
區分機制和策略是Unix設計背後隱含的最好思想之一。大部分編程問題都可以分成兩部分：
機制：需要提供什麼功能
策略：如何使用這些功能
我們應當儘可能做到讓驅動程序不帶策略。
編寫驅動程序時，特別注意：編寫訪問硬件的內核代碼時，不要給用戶強加任何特定策略。因爲不同的用戶有不同的需求，驅動程序應該處理如何使硬件可用的問題，而將怎樣使用硬件的問題留給應用程序。
驅動程序可以看作是應用程序和實際設備之間的一個軟件層。
驅動程序設計要綜合考慮下面三個問題的因素：提供給用戶儘量多的選項、編寫驅動程序要佔用的時間、儘量保持程序簡單。
3. 內核功能劃分
根據內核完成任務的不同，內核功能分爲如下幾個部分：
進程管理
負責創建和銷燬進程，並處理它們和外部世界之間的連接。如進程之間的通信，控制進程如何共享CPU的調度器等。
內存管理
內存是計算機的主要資源之一，用來管理內存的策略是決定系統性能的一個關鍵因素。內核在有限的可用資源上爲每個進程創建一個虛擬地址空間。
文件系統
Unix中的每個對象幾乎都可以當作文件來看待。內核可以在沒有結構的硬件上構造結構化的文件系統。
設備控制
幾乎每一個系統操作最終都會映射到物理設備上。幾乎所有設備操作都由驅動程序來完成。內核必須爲系統中的每個外設嵌入相應的驅動程序。
網絡功能
大部分網絡操作和具體進程無關，網絡功能必須由操作系統管理。系統負責在應用程序和網絡接口之間傳遞數據包，並根據網絡活動控制程序的執行。所有的路由和地址解析都由內核處理。
可裝載模塊
Linux有個很好的特性，內核提供的特性可在運行時擴展，即系統啓動並運行時，可以以模塊的形式，向內核添加、移出功能。
4. 設備和模塊分類
Linux系統將設備分爲三種基本類型，字符設備模塊、塊設備模塊、網絡設備模塊。
字符設備
字符設備是個能像字節流一樣被訪問的設備，類似文件。比如：字符終端(/dev/console)和串口(/dev/ttys0)
設備文件和普通文件的唯一差別是，對普通文件的訪問可以前後移動訪問位置，而大多數字符設備是一個個只能順序訪問的數據通道。除個別例外。
塊設備
塊設備是按照塊進行讀寫的設備，一次只能傳輸一個或多個完整的塊，一個塊一般是512字節，或2的更高次冪字節的數據。
塊設備上能夠容納文件系統。
網絡設備
網絡設備是一個能夠和其他主機交換數據的設備，通常，接口是個硬件設備，也可能是個純軟件設備，比如迴環接口(loopback)。
網絡設備由內核中的網絡子系統驅動，負責發送和接收數據包。
除了設備驅動程序外，內核中其他一些功能，不管是硬件還是軟件功能，都模塊化了。如常見的文件系統。。。
5. 安全問題
系統中的所有安全檢查都是由內核代碼進行的，如果內核有安全漏洞，則整個系統就有安全漏洞。
驅動程序編寫者應當儘量避免在代碼中實現安全策略。
驅動程序編寫者應當避免由於自身原因引入安全方面的缺陷。
任何從用戶進程得到的輸入只有經過內核嚴格驗證後才能使用。必須小心對待未初始化的內存，任何從內核中得到的內存，都必須在提供給用戶進程或者設備之前清零或者以其他方式初始化，否則可能發生信息泄露。
Linux內核也可編譯爲不支持模塊方式，從而可以關閉任何模塊相關的安全漏洞。此時，所有需要的驅動程序必須直接編譯到內核中。
6. 版本編號
對內核來講，偶數編號的內核版本(如2.6.x)是用於正式發行的穩定版本，而奇數編號的版本(如2.7.x)則是開發過程中的一個快照。
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