通过之前对于IGKBoard开发板的应用层的学习与开发，现在已经进入了对Linux驱动的学习，对于Linux驱动的学习知识我也会在学习结束，总结汇总后发到我的博客当中，大家可以用作参考。
对于Linux的程序开发分为应用程序开发与内核级驱动程序开发，分别对应Linux的用户态和内核态，用户态和内核态之间的交互主要通过系统调用（system call）来实现。系统调用是一种特殊的函数调用，用于在用户态的应用程序中请求操作系统内核执行特权操作，例如访问硬件设备、创建进程、进行文件操作等。举个例子：open() 函数由标准C库提供在用户态运行，而使用它时会触发一个叫 open 的系统调用，从而将控制权转移到内核态， open 系统调用会请求内核打开一个文件并返回一个文件描述符。类似地，write()、read() 和 close() 函数也会触发对应的系统调用。
在内核态中，内核会根据系统调用的参数和请求执行相应的操作，例如在文件系统中创建文件、写入数据、读取数据等。一旦操作完成，内核会将结果返回给用户态应用程序，应用程序再继续在用户态中执行后续的操作。这样，用户态应用程序通过系统调用与内核态进行交互，实现了对操作系统内核的请求和控制，从而完成了对硬件和系统资源的访问和操作。
在Linux系统下，我们可以使用 time 命令查看一个进程(程序) 分别在 用户态 和 内核态运行了多长时间：
Linux 系统中, 几个并发的进程用来处理不同的任务. 每个进程都需要向操作系统请求系统资源, 如CPU、内存、网络连接或者一些其它的资源, 而这些功能都是通过系统调用来完成的. 这样，Linux内核可以看作是一个大块的可执行文件, 负责处理所有这样的请求。对于Linux内核而言主要功能有：
进程管理：内核负责创建、销毁和管理系统中的进程。它负责分配和调度CPU资源，管理进程间的通信和同步，以及处理进程的状态变化。
内存管理：内核负责管理系统的物理内存和虚拟内存。它负责分配和回收内存，实现进程的内存隔离和保护，以及处理内存页的交换和页面错误。
文件系统：内核负责管理文件系统，包括文件和目录的创建、删除、读写、权限管理等操作。它提供了对文件系统的抽象接口，使应用程序可以访问和操作文件。
设备驱动：内核负责管理和控制系统中的硬件设备，如磁盘驱动器、网络接口、USB设备等。它提供了设备驱动程序接口，使应用程序可以与硬件设备进行通信。
网络管理：内核负责管理和控制系统中的网络连接，实现了常见的网络协议栈(TCP/IP)，以及对底层网络设备的控制，并对上层提供统一的网络socket编程接口。
Linux 驱动是一段用于与硬件设备通信的软件代码，它允许操作系统（如 Linux）与硬件设备之间进行交互和控制。驱动程序通常由硬件厂商或开发者编写，以使硬件设备能够与 Linux 操作系统无缝协同工作。不论硬件的具体形式如何，linux驱动都将其映射成一个设备文件(存放在Linux系统的 /dev 路径下，譬如早期的Linux系统下LCD对应的设备文件就是 /dev/fb0)。
Linux 驱动可以分为多个类型，包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动、USB 设备驱动、显示设备驱动、声音设备驱动等。每种类型的驱动都有特定的功能和用途。
驱动程序通常负责处理硬件设备的初始化、配置、数据传输、中断处理、电源管理等任务。它们通过与硬件设备的接口进行通信，将操作系统的请求转换为硬件操作，从而实现对硬件设备的控制和管理。
Linux 驱动的开发和维护对于支持新硬件、改进性能、增加功能和修复漏洞等方面都至关重要。它们对于 Linux 操作系统的正常运行和硬件设备的正确使用具有重要作用。
总而言之，Linux 驱动是一段软件代码，负责实现操作系统与硬件设备之间的通信和控制，是实现硬件设备在 Linux 环境下正常工作的关键组成部分。
在计算机系统中，驱动程序是用于控制硬件设备的软件模块。Linux系统中的驱动程序按照其功能和使用方式可以分为多种类型，包括但不限于以下几种：
注意：以上仅为驱动程序常见的一些分类，实际上驱动程序多种多样，还可能存在其他种类的驱动程序。
Linux驱动有两种运行方式，第一种就是将驱动编译进Linux内核中，这样当Linux内核启动时就会自动运行驱动程序。第二种就是将驱动编译成驱动模块（Linux下模块扩展名为.ko)，在Linux内核启动以后使用"insmod"命令加载驱动模块。
驱动模块（Driver Module）是指一类在Linux内核中编写的、可以在运行时插入或移除的代码，用于控制计算机硬件设备。驱动模块的编写可以避免编写一些繁琐的底层硬件控制代码，大大简化了驱动的开发难度。驱动模块通常是以动态链接库（.ko文件）的形式存储在文件系统中，由内核在需要时进行加载。
在Linux内核中，驱动模块是通过内核编程接口（Kernel Programming Interface，简称KPI）与内核进行交互的。驱动模块可以向内核注册设备驱动程序，处理设备的中断请求，访问和操作硬件设备的寄存器等。因此，驱动模块是实现Linux系统中硬件管理的重要组成部分。
驱动模块的编写需要掌握一定的内核编程技巧和知识，比如对内核数据结构的理解、对设备文件系统的掌握、对内核模块加载机制的熟悉等。同时，驱动模块的编写还需要考虑代码的可移植性、可重用性等方面的问题。
驱动模块加载函数与卸载函数如下：
module_init(xxx_init); //模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //模块卸载函数
__init、 __exit这两个宏是定义在include/linux/init.h中：
__init 宏定义用于标识初始化函数，表示这个函数在模块初始化期间会被调用，执行初始化工作。使用 __init 宏定义的函数在模块初始化完成后，其内存空间可以被释放掉，以便其他程序使用更多的内存空间。
__exit 宏定义用于标识模块卸载函数，表示这个函数在模块被卸载时会被调用，执行卸载操作。使用 __exit 宏定义的函数只在模块被卸载时才会被调用，执行完卸载操作后，该函数所占用的内存空间也可以被释放掉。
因为这些函数只需要初始化或退出一次，所以hello_init()和hello_exit()函数做好在前面加上__init和__exit。
调用函数 module_init 来声明 xxx_init 为驱动入口函数，在使用“insmod"命令来加载驱动的时候，xxx_init函数就会被调用；而调用函数module_exit来声明xxx_exit为驱动出口函数，在使用"rmmod"命令卸载具体驱动的时候，xxx_exit函数就会被调用。
kernel_hello.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
static __init int hello_init(void)//驱动入口函数
{
printk(KERN_ALERT "hello world\n");
return 0;
}
static __exit void hello_exit(void)//驱动出口函数
{
printk(KERN_ALERT "Goodbye\n");
}
module_init(hello_init);//驱动加载程序
module_exit(hello_exit);//驱动卸载程序
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");//模块的LICENSE信息
MODULE_AUTHOR("DengYonghao <dengyonghao2001.com>");//模块作者信息
KERNAL_DIR ?= /home/dengyonghao/project/IGKdriver/imx6ull/bsp/kernel/linux-imx
PWD :=$(shell pwd)
obj-m := kernel_hello.o
modules:
$(MAKE) -C $(KERNAL_DIR) M=$(PWD) modules
@make clear
clear:
@rm -f *.o *.cmd *.mod *mod.c
@rm -rf *~ core .depend .tmp_versions Module.symvers modules.order -f
@rm -f .*ko.cmd .*.o.cmd .*.o.d
@rm -f *.unsigned
clean:
@rm -f *.ko
install:
@cp *.ko ../../IGKBoard/tftpboot/
注意：KERNAL_DIR开发板所运行的源码路径等需要修改为自己的。
可见我们成功加载了hello驱动模块，然后又成功卸载了hello驱动模块，测试成功。
本篇博客主要介绍了Linux驱动的基础知识和开发流程。首先，我们了解了用户态和内核态的区别以及内核的基本功能。接着，我们介绍了驱动程序的分类和开发注意事项。其次，我们详细讲解了hello驱动的开发过程，包括驱动模块、模块加载和卸载函数、编写hello模块和Makefile。最后，我们运行测试验证了驱动程序的正确性。通过本篇博客的学习，读者可以初步了解Linux驱动的基础知识和开发流程，有助于进一步深入学习和实践。