前言
之前我们把 linux 系统移植介绍完了，现在我们正式开始对 Linux 驱动开发进行介绍，首先我们先与裸机开发进行区别介绍一下。
一、为什么要上操作系统呢？
在嵌入式开发早期，很多设备是'裸机运行'的——没有操作系统，程序直接跑在 CPU 上。这时候的驱动开发更像'全栈工程师'：既要管硬件寄存器操作，又要处理业务逻辑。
比如做一个智能灯泡，用 51 单片机控制 LED：
- 首先得配置 GPIO 引脚（通用输入输出口）的寄存器，设置为输出模式；
- 然后写代码控制引脚的高低电平（高电平亮，低电平灭）；
- 还要处理按键输入，检测用户是否按下开关；
- 甚至得自己实现'软定时器'，让灯泡支持闪烁功能。
这种模式下，驱动和业务逻辑完全绑定，代码复用性极差。如果换一款不同型号的单片机（比如从 STC89C52 换成 STM32），GPIO 寄存器的地址和配置方式可能完全不同，几乎要重写整个驱动。
随着嵌入式设备功能越来越复杂，裸机开发的局限性越来越明显：
- 硬件资源（CPU、内存）需要高效调度，否则多个任务会'打架'；
- 不同硬件的驱动代码需要隔离，避免某个驱动崩溃导致整个系统死机；
- 开发者希望'一次编写，多处运行'，减少重复劳动。
这时候操作系统（比如 Linux）就登场了。操作系统就像一个'大管家'，把驱动从业务逻辑中解放出来，让它们专注做一件事：和硬件'对话'。
比如在 Linux 系统中，驱动只需要负责：
- 初始化硬件（比如配置摄像头的 I2C 寄存器）；
- 处理硬件中断（比如收到传感器数据时触发中断）；
- 提供统一的接口给上层应用（比如应用调用 read() 函数就能获取传感器数据）。
而任务调度、内存管理、文件系统这些'杂活'，都由操作系统内核处理。驱动开发者终于可以'术业有专攻'了。
二、裸机驱动开发回顾
裸机驱动开发更加底层一些，直接跟寄存器打交道，虽然一些 MCU 提供了库，但相比 Linux 驱动开发还是更加底层了一些。
三、Linux 驱动开发思维
- Linux 下驱动开发一般不直接操作寄存器，比较复杂，不现实。
- 根据 Linux 下的各种驱动框架进行开发。一定要满足框架，也就是 Linux 下各种驱动框架的掌握。
- 驱动最终表现就是/dev/xxx 文件。打开、关闭、读写。
- Linux 内核支持设备树，这是一个.dts 文件，此文件描述了板子的设备信息。
四、Linux 驱动开发分类
Linux 设备的'三大门派'
Linux 把硬件设备分成了三大类，就像武侠小说里的'少林、武当、峨眉'，各有各的套路。
1、总体框图
2、字符设备驱动（最常见）
特点是数据传输以字节为单位，没有固定的块结构。常见的键盘、鼠标、串口、传感器（如温湿度传感器）都属于这类。
例子：用串口调试助手发送'Hello'，驱动会把数据拆成'H'、'e'、'l'、'l'、'o'逐个发送，接收方也是逐个字节读取。
字符设备的核心是**cdev结构体（字符设备描述符）**，驱动需要实现 file_operations 结构体中的函数（比如 open、read、），这些函数就是上层应用和硬件交互的'桥梁'。
