Android深度探索第七章心得

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從上到下，一個軟體系統可以分為：應用程式、庫、作業系統（核心）、驅動程式。開發人員可以專註於自己熟悉的部分，對於相鄰層，只需要瞭解它的介面，無需關注它的實現細節。以點亮LED為例，這4層軟體的協作關係如下：

　　1、應用程式使用庫提供的open函數開啟代表LED的裝置檔案。  

　　2、庫資料open函數傳入的參數執行“swi”指令，這條指令會引起CPU異常，進入核心。   

　　3、核心的異常處理函數根據這些參數找到相應的驅動程式，返回一個檔案控制代碼給庫，進而返回給應用程式。 

　　4、應用程式得到檔案控制代碼後，使用庫提供的write或ioclt函數發出的控制命令。  

　　5、庫根據write或ioclt函數傳入的參數執行“swi”指令，這條指令會引起異常，進入核心。 

　　6、核心的異常處理函數根據這些參數調用驅動程式的相關函數，點亮LED。 

　7、庫（比如glibc）給應用程式提供的open、read、write、ioctl、mmap等介面函數被稱為系統調用，它們都是設定好相關寄存器後，執行某條指令引發異常進入核心。對於ARM架構的 CPU，這條指令為swi。除系統調用介面外，庫還提供其他函數，比如字串處理函數（strepy、strcmp等)、輸入/輸出函數（scanf、printf等）、資料庫，還有應用程式的啟動代碼等。 在異常處理函數中，核心會根據傳入的參數執行各種操作，比如根據裝置檔案名稱找到對應的驅動程式，調用驅動程式的相關函數等。

 LED驅動的實現原理

　　儘管Linux驅動直接與硬體打交道，但並不是Linux驅動直接向硬體中的記憶體寫資料，而是與原生I/O記憶體（I/O Memory，位於核心空間）進行互動。所謂I/O記憶體是通過各種借口（PCI、USB、藍芽、乙太網路口等）串連到主機（PC、手機）的硬體（網卡、音效卡、網路攝影機等）

　　在主機記憶體中的映射。 例如，在Ubuntu Linux上啟動並執行驅動只需要訪問運行Ubuntu Linux的主機中的I/O記憶體即可，然後Linux核心會利用I/O記憶體中的資料硬體互動。

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