Android本质上是基于Linux内核的系统，也就是说Android就是一种Linux操作系统。只不过大多数时候都会运行在ARM架构的设备上，例如，Android手机、平板等。Android驱动实际上就是Linux驱动， 所以驱动可以安装在Android模拟器、Android手机（需要root）或平板上（这些设备都要使用给予ARM架构的CPU），当然，使用传统的GCC也可以编译成X86架构的驱动（并不需要修改代码），这样也可以在Ubuntu Linux上安装Linux驱动。
本文及后面几篇文章主要介绍如何利用Android模拟器和S3C6410开发板开发给予ARM架构的Linux驱动，当然，测试的环境是Android，而不是我们通常使用的Ubuntu Linux等X86架构的系统。最后会介绍通过多种方式测试这个驱动，测试方法包括命令行、NDK、Android程序（Java代码）等，当然，在最最后还会介绍如果将驱动嵌入到LInux内核中，这样Android在启动是就自动拥有了这个驱动。
想学习Android底层开发的童鞋可以通过本文完全掌握开发基于Android的LInux驱动的完整步骤。在《Android深度探索（卷1）：HAL与驱动开发》随书光盘上有完整的实验环境（VMWare Ubuntu Linux12.04LTS），如果嫌自己配置麻烦，可以从光盘中复制该虚拟环境，虚拟文件太大（3.6G），传不上去，只能发文章了！
一、Linux驱动到底是个什么东西
对于从未接触过驱动开发的程序员可能会感觉Linux驱动很神秘。感觉开发起来会很复杂。其实这完全是误解。实际上Linux驱动和普通的LinuxAPI没有本质的区别。只是使用Linux驱动的方式与使用Linux API的方式不同而已。
在学习Linux驱动之前我们先来介绍一下Linux驱动的工作方式。如果读者以前接触过Windows或其他非Unix体系的操作系统，最好将它们的工作方式暂时忘掉，因为这些记忆会干扰我们理解Linux底层的一些细节。
Linux驱动的工作和访问方式是Linux的亮点之一，同时受到了业界的广泛好评。Linux系统将每一个驱动都映射成一个文件。这些文件称为设备文件或驱动文件，都保存在/dev目录中。这种设计理念使得与Linux驱动进行交互就像与普通文件进行交互一样容易。当然，也比访问LinuxAPI更容易。由于大多数Linux驱动都有与其对应的设备文件，因此与Linux驱动交换数据就变成了与设备文件交换数据。例如，向Linux打印机驱动发送一个打印命令，可以直接使用C语言函数open打开设备文件，再使用C语言函数ioctl向该驱动的设备文件发送打印命令。
当然，要编写Linux驱动程序还需要更高级的功能。如向打印机驱动写入数据时，对于打印机驱动来说，需要接收这些被写入的数据，并将它们通过PC的并口、USB等端口发送给打印机。要实现这一过程就需要Linux驱动可以响应应用程序传递过来的数据。这就是Linux驱动的事件，虽然在C语言里没有事件的概念，但却有与事件类似的概念，这就是回调（callback）函数。因此，编写Linux驱动最重要的一步就是编写回调函数，否则与设备文件交互的数据将无法得到处理。图6-1是应用软件、设备文件、驱动程序、硬件之间的关系。
二、编写Linux驱动程序的步骤
Linux驱动程序与其他类型的Linux程序一样，也有自己的规则。对于刚开始接触Linux驱动开发的读者可能对如何开发一个LInux驱动程序还不是太了解。为了解决这部分读者的困惑，本节给出了编写一个基本的Linux驱动的一般步骤。读者可以按着这些步骤循序渐进地学习Linux驱动开发。
第1步：建立Linux驱动骨架（装载和卸载Linux驱动）
任何类型的程序都有一个基本的结构，例如，C语言需要有一个入口函数main。Linux驱动程序也不例外。Linux内核在使用驱动时首先需要装载驱动。在装载过程中需要进行一些初始化工作，例如，建立设备文件，分配内存地址空间等。当Linux系统退出时需要卸载Linux驱动，在卸载的过程中需要释放由Linux驱动占用的资源，例如，删除设备文件、释放内存地址空间等。在Linux驱动程序中需要提供两个函数来分别处理驱动初始化和退出的工作。这两个函数分别用module_init和module_exit宏指定。Linux驱动程序一般都都需要指定这两个函数，因此包含这两个函数以及指定这两个函数的两个宏的C程序文件也可看作是Linux驱动的骨架。
第2步：注册和注销设备文件
任何一个Linux驱动都需要有一个设备文件。否则应用程序将无法与驱动程序交互。建立设备文件的工作一般在第1步编写的处理Linux初始化工作的函数中完成。删除设备文件一般在第1步编写的处理Linux退出工作的函数中完成。可以分别使用misc_register和misc_deregister函数创建和移除设备文件。
第3步：指定与驱动相关的信息
驱动程序是自描述的。例如，可以通过modinfo命令获取驱动程序的作者姓名、使用的开源协议、别名、驱动描述等信息。这些信息都需要在驱动源代码中指定。通过MODULE_AUTHOR、MODULE_LICENSE 、MODULE_ALIAS 、MODULE_DESCRIPTION等宏可以指定与驱动相关的信息。
第4步：指定回调函数
Linux驱动包含了多种动作，也可称为事件。例如，向设备文件写入数据时会触发“写”事件，Linux系统会调用对应驱动程序的write回调函数，从设备文件读数据时会触发“读”事件，Linux系统会调用对应驱动程序的read回调函数。一个驱动程序并不一定要指定所有的回调函数。回调函数会通过相关机制进行注册。例如，与设备文件相关的回调函数会通过misc_register函数进行注册。
第5步：编写业务逻辑
这一步是Linux驱动的核心部分。光有骨架和回调函数的Linux驱动是没有任何意义的。任何一个完整的Linux驱动都会做一些与其功能相关的工作，如打印机驱动会向打印机发送打印指令。COM驱动会根据传输数率进行数据交互。具体的业务逻辑与驱动的功能有关。业务逻辑可能有多个函数、多个文件甚至是多个Linux驱动模块组成。具体的实现读者可以根据实际情况而定。
第6步：编写Makefile文件
Linux内核源代码的编译规则是通过Makefile文件定义的。因此编写一个新的Linux驱动程序必须要有一个Makefile文件。
第7步：编译Linux驱动程序
Linux驱动程序可以直接编译进内核，也可以作为模块单独编译。
第8步：安装和卸载Linux驱动
如果将Linux驱动编译进内核，只要Linux使用该内核，驱动程序就会自动装载。如果Linux驱动程序以模块单独存在，需要使用insmod或modprobe命令装载Linux驱动模块，使用rmmod命令卸载Linux驱动模块。
上面8步中的前5步是关于如何编写Linux驱动程序的，通过后3步可以使Linux驱动正常工作。
三、编写Linux驱动程序前的准备工作
本例的Linux驱动源代码并未与linux内核源代码放在一起，而是单独放在一个目录。首先使用下面的命令建立存放Linux驱动程序的目录。
# mkdir –p /root/drivers/ch06/word_count
# cd /root/drivers/ch06/word_count
然后使用下面的命令建立驱动源代码文件（word_count.c）
# echo '' > word_count.c
最后编写一个Makefile文件，实际上这是6.2节介绍的编写Linux驱动程序的第6步。当熟悉编写Linux驱动程序的步骤后可以不按6.2节介绍的顺序来编写Linux驱动。
# echo 'obj-m := word_count.o' > Makefile
其中obj-m表示将Linux驱动作为模块（.ko文件）编译。如果使用obj-y，则将Linux驱动编译进Linux内核。obj-m或obj-y需要使用“:=”赋值。如果obj-m或obj-y的值为word_count.o，表示make命令会把Linux驱动源代码目录中的word_count.c或word_count.s文件编译成word_count.o文件。如果使用obj-m，word_count.o会被连接进word_count.ko文件，然后使用insmod或modprobe命令装载word_count.ko。如果使用obj-y，word_count.o会被连接进built-in.o文件，最终会被连接进内核。其中built-in.o文件是连接同一类程序的.o文件生成的中间目标文件。例如，所有的字符设备驱动程序会最终生成一个built-in.o文件。读者可以在<Linux内核源代码目录>/drivers/char目录找到一个built-in.o文件。该目标文件包含了所有可连接进Linux内核的字符驱动（通过make menuconfig命令可以配置每一个驱动及其他内核程序是否允许编译进内核，关于配置Linux内核的技术详见4.2.4节介绍）。
如果Linux驱动依赖其他程序，如process.c、data.c。需要按如下方式编写Makefile文件。
obj-m := word_count.o
word_count-y := process.o data.o
其中依赖文件要使用module-y或module-objs指定。module表示模块名，如word_count。
四、编写Linux驱动程序的骨架
现在编写Linux驱动程序的骨架部分，也就是前面介绍的第1步。骨架部分主要是Linux驱动的初始化和退出函数，代码如下：
[cpp]
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <asm/uaccess.h>
// 初始化Linux驱动
