驅(qū)動的概念和分類及安全性

1、驅(qū)動的概念

狹義上，驅(qū)動程序?qū)Ｖ?a href="http://ttokpm.com/v/tag/527/" target="_blank">操作系統(tǒng)中的用來操控硬件的代碼。

2、linux體系架構(gòu)

（1）分層思想；

（2）驅(qū)動的上層是API（即應(yīng)用程序調(diào)用API，API調(diào)用驅(qū)動），驅(qū)動的下層是硬件（硬件抽象為寄存器）；

（3）驅(qū)動本身也是分層的。

3、微內(nèi)核和宏內(nèi)核

（1）宏內(nèi)核（又稱為單內(nèi)核）

將內(nèi)核從整體上作為一個大過程（整體看做一個程序）實現(xiàn)，并同時運(yùn)行在一個單獨(dú)的地址空間。

所有的內(nèi)核服務(wù)都在一個地址空間運(yùn)行，相互之間直接調(diào)用函數(shù)，簡單高效。

緊耦合，動一發(fā)而動全身。

（2）微內(nèi)核

功能被劃分成獨(dú)立的過程程序（獨(dú)立的模塊），過程間通過IPC（進(jìn)程間通信）進(jìn)行通信。

模塊化程度高，一個服務(wù)失效不會影響另外一個服務(wù)。

典型如windows。但效率低。

（3）linux本質(zhì)上是宏內(nèi)核，但是又吸收了微內(nèi)核的模塊化特性，提現(xiàn)在2個層面。

靜態(tài)模塊化：在編譯時實現(xiàn)可裁剪，特征是想要功能裁剪，改變必須重新編譯（需要關(guān)機(jī)重啟）動態(tài)模塊化：

zImage可以不重新編譯燒錄，甚至可以不關(guān)機(jī)重啟就實現(xiàn)模塊的安裝和卸載，比如驅(qū)動的安裝。

4、linux設(shè)備驅(qū)動分類

（1）驅(qū)動分類

字符設(shè)備驅(qū)動、塊設(shè)備驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動；

分類原則是設(shè)備讀寫操作的特征差異；

（2）三類驅(qū)動程序詳細(xì)對比分析

字符設(shè)備，即“字節(jié)設(shè)備”。軟件操作設(shè)備時，以字節(jié)為單位進(jìn)行的。典型的如LCD、串口、LED、蜂鳴器、觸摸屏。

塊設(shè)備，相對于字符設(shè)備定義的。軟件操作設(shè)備時，以塊（多個字節(jié)構(gòu)成的一個單位）為單位的。設(shè)備的塊大小是設(shè)備本身設(shè)計時定義好的，軟件不能去更改，但不同設(shè)備的塊大小可以不一樣。常見的塊設(shè)備都是存儲類設(shè)備，如硬盤、NandFlash、iNand、SD。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是專為網(wǎng)卡設(shè)計的驅(qū)動模型。linux中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動主要目的是為了支持API中socket相關(guān)函數(shù)的工作。

（3）為什么字符設(shè)備驅(qū)動最重要？

常見大量設(shè)備都屬于字符設(shè)備

5、驅(qū)動程序的安全性要求

（1）驅(qū)動是內(nèi)核的一部分

驅(qū)動已經(jīng)成為內(nèi)核中最龐大的組成部分；

內(nèi)核會直接以函數(shù)調(diào)用的方式調(diào)用驅(qū)動代碼；

驅(qū)動的動態(tài)安裝和卸載都會“更改”內(nèi)核。

（2）驅(qū)動對內(nèi)核的影響

驅(qū)動程序崩潰甚至?xí)?dǎo)致內(nèi)核崩潰；

驅(qū)動的效率會影響內(nèi)核的整體效率；

驅(qū)動的漏洞會造成內(nèi)核安全漏洞。