时间

课程大纲

第一天

9:00
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12:00

1. Linux字符设备驱动程序
目标：掌握Linux驱动程序开发基本方法，用户程序和内核驱动程序的交互机制。经过学习后能够编写实用的字符设备驱动程序（采集数据/控制执行机）

设备驱动程序简介
　1 Linux设备驱动的概念
　2 设备和模块分类
　3 模块的构建、编译和装载
字符设备驱动程序
　1 字符设备驱动程序分析
　2 主设备号和次设备号
　3 文件操作
　4 fs_operation结构分析
　5 open和release
　6 read和write
　7 ioctl
　8 阻塞型I/O
　9 poll和select

:30
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16:30

实验
      1. 熟悉驱动开发的GNU编程环境和命令
      2. 编写一个Hello World模块并加载测试
      3. 认识S3C2410的GPIO操作原理
      4. 将驱动程序直接编译到内核
      5. 编写字符驱动程序，控制执行机（LED）
      6. 编写较复杂的字符驱动程序，阻塞用户进程进行同步

第二天

9:00
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12:00

2. 内核内存管理与中断处理

目标：掌握Linux内核存储器管理、定时、中断处理等基础设施的使用。经过学习后能够以高效的方式实现驱动程序，获得较高的驱动程序性能。包括实时性、I/O吞吐率、低处理器占用

块设备与网络设备介绍
      2.1. Linux内存管理机制
      2.2. 内存分配与存储器映射
      2.3. 高速缓存管理
      2.4. mmap设备操作
      2.5. 在内核中描述时间
      2.6. 使用任务队列
      2.7. 内核定时器
      2.8. 硬件中断处理流程
      2.9. Linux内核中断子系统
      2.10. 安装中断处理程序
      2.11. 上半部/下半部处理
      2.12. 中断共享

13:30
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16:30

实验
      1. 编写例子驱动使用3种内存分配机制
      2. 编写驱动程序使用2种延时机制，理解当中的区别
      3. 编写驱动程序使用内核定时器和任务
      4. 编写使用中断的键盘驱动程序

第三天

9:00
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12:00

3. 块设备驱动程序，MTD以及文件系统
目标：掌握Linux块设备驱动程序和Flash存储器高级使用技术。经过学习后能够自如选择嵌入式存储方案，并编写/移植相关驱动程序，满足苛刻的嵌入式数据存储需求
      3.1. 块设备特点及驱动程序工作原理
      3.2. 块设备驱动与文件系统接口
      3.3. 块设备中的访问优化原理——请求队列与缓冲区
      3.4. 典型的块设备驱动程序分析
      3.5. IDE设备块驱动程序框架
      3.6. 2.6内核的SATA驱动分析
      3.7. 2.4内核与2.6内核存储驱动的变革
      3.8. MTD Flash块设备驱动程序
      3.9. Linux中存储卡驱动分析
      3.10. 嵌入式文件系统

4. 网络驱动程序
目标：深入理解Linux网卡驱动程序开发方法，软件socket和网卡驱动程序的数据交换过程。经过学习后能够编写实用的网卡驱动程序，并实现高级的网络监控功能
      4.1. OSI网络参考模型
      4.2. 套接字（socket）简介
      4.3. 套接字缓冲区（sk_buff）
      4.4. net_device结构分析
      4.5. 数据包传送与接收
      4.6. 网络驱动的中断处理
      4.7. 以太网MAC地址解析

13:30
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16:30

实验
      1. 编写简单的块设备驱动程序，实现磁盘分区、文件系统挂载
      2. 移植编写S3C2410 Flash控制器驱动程序
      3. 移植嵌入式文件系统，并格式化、部署根文件系统映像
      4. 分析嵌入式文件系统垃圾块回收
      5. 测试、分析非正常断电对文件系统影响

      1. 编写简单的虚拟以太网卡驱动程序
      2. 移植编写嵌入式CS8900A网卡驱动程序
      3. 配置网络参数，测试网卡驱动程序行为
      4. 编写测试程序，监视并控制网卡链路层、物理层对外部事件响应

第四天

9:00
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12:00

5. USB设备驱动程序开发和PCI
目标：深入理解Linux内核USB子系统，掌握USB驱动程序编写技术。经过学习后能够编写/移植USB主机OHCI以及设备驱动程序，实现对硬件平台功能的灵活扩展
      5.1. Linux内核对USB规范的支持
      5.2. USB主机驱动程序
      5.3. USB设备驱动程序
      5.4. USB HUB驱动程序
      5.5. OHCI HCD
      5.6. PCI总线概述
      5.7. PCI配置空间
      5.8. PCI主设备busmaster
      5.9. PCI设备驱动结构

13:30
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16:30

实验
      1. 在内核中调整USB子系统，改变USB功能集
      2. 编写并移植PL2303驱动程序，实现USB与主机串口通信
      3. 添加U盘驱动程序，观察目标板上U盘加载过程
      4. 移植USB摄像头驱动，并加载测试
      5. 使用USB工具深入理解USB设备概念和USB驱动程序结构
      6. 调试PCI总线初始化
      7. 观察并调试PCI设备配置过程
      8. 加载简单的PCI设备驱动

      9. 编写S3C2410彩色LCD控制器驱动程序
      10. 编写测试程序控制屏幕显示
      11. 编译高级图形库例子，显示图形