Linux-Gerätetreiber sind wichtige Softwarekomponenten, die Ihrem Betriebssystem ermöglichen, mit Hardware wie Tastaturen, Druckern und anderen Peripheriegeräten zu kommunizieren. Die Entwicklung dieser Treiber ist ein sehr spezialisiertes Fach, das tiefe Einblicke in die Arbeitsweise des Linux-Betriebssystems auf einer niedrigen Ebene bietet. Die Verstehen, wie Treiber mit dem Kernel interagieren, mit Systemaufrufen interagieren und Hardwareressourcen verwalten, öffnet neue Möglichkeiten für fortgeschrittene Systemprogrammierung und Entwicklung.

Wir haben gerade einen Kurs auf dem freeCodeCamp.org YouTube-Kanal veröffentlicht, der Ihnen alles über die Entwicklung von Linux-Gerätetreibern lehrt. Dieser Kurs bietet eine praktische Herangehensweise an die Meisterung der Treiberentwicklung und führt Sie Schritt für Schritt durch jeden Prozess. Piyush Itankar hat diesen Kurs erstellt. Piyush ist ein Entwicklungsingenieur für embedded systems bei Google.

Kursgliederung:

  • Wer wir sind und unser Auftrag: Treffen Sie das Team hinter dem Kurs und erfahren Sie mehr über ihren Auftrag, komplexe Themen wie die Entwicklung von Gerätetreibern für alle zugänglich zu machen.

  • Einführung und Aufbau des Kurses: Erhalten Sie eine detaillierte Übersicht über das geplante Kursinhalte und wie jedes Kapitel auf das vorhergehende aufbaut, um Ihre understanding der Linux-Treiber zu vertiefen.

  • Sandbox-Umgebung für Experimente: Lernen Sie, wie Sie eine sichere und kontrollierte Umgebung einrichten, in der Sie ohne Einfluss auf Ihr Hauptsystem an Treiberauswicklung experimentieren können.

  • Einrichtung für Mac, Linux und Windows: Lernen Sie, wie Sie Ihre Entwicklungsumgebung auf jedem Betriebssystem, einschließlich Mac, Linux und Windows, konfigurieren, sodass Sie beginnen können, egal auf welcher Plattform Sie arbeiten.

  • Linux-Kernel, System und Bootvorgang: Erfahren Sie mehr über den Linux-Kernel, Systemstartprozesse und die Rolle, die Treiber bei den frühen Stadien des Systemstartens spielen.

  • Benutzerbereich, Kernelbereich, Systemaufrufe und Gerätetreiber: Erforsche die Unterschiede zwischen Benutzerbereich und Kernelbereich und wie Systemaufrufe als Kommunikationsbrücke zwischen beiden fungieren – eine Schlüsselkenntnis für das Schreiben effizienter Treiber.

  • Dateioperationen in Gerätetreibern: Verstehe, wie Treiber mit dem Linux-Dateisystem interagieren, insbesondere in Bezug auf die Verwaltung von gerätespezifischen Dateioperationen.

  • Unser erster ladbare Modul: Mach deine ersten Schritte in die praktische Treiberawicklung durch die Erstellung eines ladbaren Moduls, einem Treiber, der ohne Neustart des Systems zum Kernel hinzugefügt und entfernt werden kann.

  • Tiefeinstieg – make und makefile: Lerne, wie du make und makefile verwendest, um deine Treiber zu kompilieren und einen reibungslosen Entwicklungsprozess sicherzustellen.

  • Kernelmodul-Verwaltungswerkzeuge: Master grundlegende Linux-Werkzeuge wie lsmod, insmod und rmmod, die zum Laden, Einschließen und Entfernen von Kernelmodulen verwendet werden.

  • Das /proc-Dateisystem erkunden: Entdecken Sie, wie das /proc-Dateisystem funktioniert und wie es verwendet werden kann, um Treiberaktivitäten in Echtzeit zu überwachen und verwalten.

  • Lesearbeiten implementieren und Daten weitergeben: Entwickeln Sie Fähigkeiten, um Lesearbeiten für Ihren Treiber zu implementieren und lernen Sie, wie Daten zwischen Kernespace und Benutzerraum weitergegeben werden können — ein wesentlicher Bestandteil jedes Treibers.

  • Benutzerraumanwendungen und Herausforderungen: Setzen Sie Ihr Wissen in die Praxis um, indem Sie User-Space-Anwendungen erstellen, die mit Ihren Treibern interagieren, und lösen Sie Herausforderungen, um Ihr Wissen zu festigen.

Dieser Kurs ist perfekt für jeden, der ein tieferes Verständnis dafür erlangen möchte, wie Linux-Gerätetreiber funktionieren und wie man sie von Grund auf entwickelt. Sehen Sie sich den vollständigen Kurs auf dem freeCodeCamp.org YouTube-Kanal an (5 Stunden).