Linux设备驱动程序与应用层程序的不同点和相互关系

我最近也在看这方面的资料，楼上的回答的应该差不多的。

补充一些，在《linux设备驱动程序》里面介绍应用程序有一个组织策略的功能，驱动程序在编写的时候就是提供相关硬件设备的机能。就是说驱动程序不要加入额外的怎么去逻辑上使用硬件的部分，驱动程序需要实现好以下功能：

1.对设备初始化和释放；

2.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据.；

3.读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据.；

4.检测和处理设备出现的错误。

如果要更加详细的了解，建议去买这本书看看。

Linux *** 作系统、构建工具和多数语言的编译器可免费获得并可从因特网上下载。为了开始移植，您将需要提供硬件和开发人员：

第 1 步 — 下载所需的开发工具和 Linux 分发版。

第 2 步 — 改用 Linux 开发工具但仍然运行 Solaris。这种方法使得转变更平缓。

第 3 步 — 熟悉 Linux *** 作系统但仍旧在 Sun 硬件上运行。

第 4 步 — 把应用程序移到目标 Linux 平台。

第 1 步：下载

以下列出的是所需的编译器、构建工具和相关的在线文档链接：

GCC（GNU Compiler Collection）工具套件包含一个 C 编译器和一个 C++ 编译器

gcc.gnu.org/releases.html

在线文档

gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-2.95.2/gcc_toc.html

Solaris GNU 编译器和 make（gmake）实用程序

www.sunfreeware.com/

在线文档

docs.sun.com/

gnu.org/manual/make-3.79.1/html_mono/make.html

Linux 可从以下 Linux 发行商那里获得。

Caldera www.caldera.com/

Red Hat www.redhat.com/

SuSE www.suse.com/

Turbolinux www.turbolinux.com/

— Linux 的 UltraSPARC 版本

Sun www.sun.com

第 2 步：为 Solaris 上的 Linux 构建您的 C/C++ 应用程序

安装工具 — 先在 Solaris 上安装 GNU 工具。由于 GNU 编译器和 make 实用程序在 Solaris 和 Linux 上都能用，所以使用这些工具来尝试初次构建您的 Linux 应用程序相对较容易。

转换 makefile — 构建您的应用程序时请用 GNU gmake 实用程序，别用 Solaris make 实用程序。根据您的 makefile 中用到的构造，您可能遇到 GNU gmake 实用程序产生的错误消息，因为 GNU gmake 实用程序和 Solaris make 实用程序是有区别的。请用 make 工具文档来帮助找出 makefile 中有问题的地方，然后对 makefile 作出所需的调整。

编译和调试 — 当您通过修改您的 makefile、使之能被 gmake 使用后，把 makefile 中调用 C 编译器的名字 cc 改为 gcc，C++ 编译器的名字 CC 改为 g++。然后编译该应用程序。您在构建中所遇到的错误消息，如果有的话，可被分成两类：命令行选项问题和代码问题。

找出由于 GNU 和 Sun 编译器所接受的命令行选项有所不同而产生的消息。除了几个基本选项（例如“-c”和“-g”），两个编译器能接受的多数选项是不同的。请参阅编译器文档，修改您的 makefile，以适应编译器选项间的区别。

下一步，您可以处理剩下的与代码有关的错误消息和警告。请参阅编译器文档，理解并解决由于编译器之间的差别而产生的问题。

第 3 步：在 Linux 的 Sun UltraSPARC 版本上构建和测试您的应用程序。

如果所移植的应用程序依赖特定的 UltraSPARC 硬件，那么这是移植过程中的重要阶段。Solaris 开发者有机会熟悉 Linux 环境而不必放弃下层的 UltraSPARC 硬件，也不必修改应用程序中特定于硬件的部分。

安装 Linux 环境 — 在 Sun UltraSPARC 上，安装 Linux 和 GNU 实用程序。

编译并调试运行时 API — 因为您在构建您的应用程序时用的是 GNU 实用程序，所以您在这步看到的区别限于 Solaris 和 Linux 之间的运行时应用程序编程接口（application programming interfaces，API）的区别。如果您想了解这些区别的更多信息，请参阅运行时接口部分（第 7 页）。对应用程序作出所需的调整。

测试 — 当应用程序被完全地重新构建后，进行彻底的验证测试。

第 4 步：在目标 Linux 平台上构建和测试您的应用程序。

安装 Linux 环境 — 在目标硬件上安装 Linux 和 GNU 工具。

复制并重新构建应用程序 — 把您的源代码树和 makefile 复制到新的 Linux 机器上并重新构建应用程序。如果您没完成第 3 步，那么您可能需要修改应用程序，以适应 Solaris 和 Linux 之间运行时 API 的区别。最后，如果您的应用程序包含任何特定于 UltraSPARC 的代码，那么，请作出所需的修改，以解决那部分代码的问题。

修改安装例程，以适应目标 Linux 平台。各种 Linux 平台（分发版）的配置和启动文件的位置稍有不同。

测试 — 在结束移植前，对移植的应用程序运行彻底的验证测试套件。另外，在目标 Linux 平台上测试配置和安装。

警告！许可证和版权条款 — 当您移植到 Linux 并把您的应用程序和开放源代码的库链接时，请注意和这些库有关的许可证和版权。至少来说，您新移植的 C/C++ 应用程序将被链接到 GNU C/C++ 运行时库。这些库受 GNU Lesser General Public License 的保护。如果您移植的软件是专利性质的并且您想在用 GNU 工具构建该软件后出售它，那么谨慎的作法是完全理解 GNU General Public License 和 GNU Lesser General Public License（www.gnu.org/licenses/licenses.html）中列出的条款和条件。如果您的软件和受 GNU 许可证保护的库链接，那么 GNU 许可证中的某些条款和条件将对您的软件也适用。

Java 应用程序的移植指南

第 1 步 — 下载所需的开发工具。

第 2 步 — 在目标 Linux 平台上使用应用程序。

第 1 步：下载

把用 Java 写的应用程序的开发从 Solaris 移到 Linux 是很简单的。您移植任务所需的工具有：

Java 2 Developer Kit 的 Linux 版包括重建的 Java 虚拟机（Java Virtual Machine，JVM），该 JVM 有改进的即时（just-in-time）编译功能 ibm.com/developerworks/java/jdk/linux130/

GCC 工具套件包含一个 Java 编译器（GCJ）gnu.org/software/gcc/java/

第 2 步：在目标 Linux 平台上使用应用程序

无论 JVM 运行在什么 *** 作系统上，JVM 接受同样的字节码，所以您可以选择在某个 *** 作系统中编译 Java 源文件，然后在另一 *** 作系统中运行生成的类文件。例如，如果 Linux 是您的主要开发平台，那么您在 Linux 上创建的 Java 类文件能同样好地运行在 Solaris 或其它有兼容 JVM 的平台上。

运行时接口

尽管 Linux 和 Solaris 的绝大部分运行时接口是相同的，但有些地方还是有区别的。在您的应用程序中，每处用到 Linux 上没有或不完全相同的 Solaris 接口的地方都需要被修改，否则您的应用程序无法被正确地构建。以下列出的是有区别的地方。

系统调用、C 库和 C++ 库

API 差别 — Solaris 内核提供逻辑卷支持、文件的访问控制表（Access control list，ACL）的管理和系统审计日志功能。Linux API 中的这些功能（如果有的话）与 Solaris 上的并不相同。还有，在缺省情况下，Linux 不支持 STREAMS。在网络中用到 STREAMS 的应用程序需要改用 POSIX 套接字。另外，不少 Linux 上也有的 Solaris API 使用不同的返回和参数类型，或在不同的头文件中声明。但是，这些差别往往不大，通常不需要在应用程序中修改代码。

C++ 库 — Solaris Forte 6 C++ Compiler 包含三个类库：复数（-compat=4）、经典 iostream 和 Standard C++ Library（它包含标准的复数和 iostream）。GCC 只包含 Standard C++ Library。如果所移植的应用程序使用 -compat=4 复数库或经典 iostream 库，那么应用程序需改用包含在 Standard C++ Library 中的那些库的标准版本。作这种修改的额外好处是提高了应用程序的可移植性。

桌面：CDE 对 GNOME/KDE

图形用户界面（graphical user interface，GUI）— Solaris 的缺省桌面 Common Desktop Environment（CDE）并不包含在常见的 Linux 分发版中。对于要求 CDE 的应用程序或偏爱这种特别的 GUI 环境的用户，CDE 的 Linux 版本可从 Xi Graphics（www.xig.com）以他们的 DeXtop 产品的形式获得。在 Linux 上运行 DeXtop 使 Solaris 用户置身于熟悉的 GUI 环境从而使他们很容易地适应转移到 Linux 所带来的变化。

DeXtop 要求使用也是由 Xi Graphics 提供的 Accelerated-X Linux X-Server。尽管 XFree86 Linux X-Server 可以和 DeXtop 一起运行，但是 Xi Graphics 并不正式支持在 XFree86 上运行 DeXtop。

线程和进程管理

线程／轻量级进程（Light Weight Process，LWP）支持 — Solaris 支持 POSIX 线程和特定于 Solaris 的线程模型。如果所移植的应用程序使用特定于 Solaris 的线程 API，那么，最好修改应用程序，使其改用 POSIX 线程。POSIX 线程的可移植性更好而且 Linux 也支持它。

进程管理：/proc 文件系统 — /proc 伪文件系统提供了访问内核数据结构的方便的方法。在 Solaris 上，/proc 包括关于活动的进程和线程的信息，/proc 还提供控制这些进程和线程的接口。Solaris 上的 /proc 控制接口通常被调试器用来跟踪程序的执行。在 Linux 上，/proc 并不提供进程控制接口。在 Linux 上调试时，为了控制进程，请用 ptrace() API 而不是 /proc。

运行时要考虑的因素

系统管理：一般地说，管理 Linux 和管理任何其它 UNIX *** 作系统非常相似。但在某些命令和任务的细节上是有差别的。IBM 和 UNIXGuide（unixguide.net/unixguide.cgi）已出版了比较图表，该图表不仅总结了 Solaris 和 Linux 之间的一些差别，还总结了 AIX 和其它版本的 UNIX 之间的差别。有经验的 Solaris 系统管理员不会遇到多大困难就能得心应手地用 Linux。

其它第三方工具、实用程序和库：许多 Solaris 上常见的流行的第三方工具、实用程序和库在 Linux 上也有，例如：

Rational Rose 和其它 Rational 产品在 Solaris 和 Linux 上都能用。

Rogue Wave SourcePro C++ 库在 Forte/Solaris 上能用，在 GCC/Solaris 和 GCC/Linux 上也能用。

Trolltech Qt C++ GUI 框架在 Solaris 和 Linux 上都能用。

由于 Linux 越来越受到欢迎，支持 Linux 的第三方供应商的数量在不断增加。

尾数格式 — Sun SPARC 和 UltraSPARC 处理器用大尾数法格式存储整数。如果您想把应用程序移植到使用小尾数法的 Linux 版本，例如 Linux/Intel，那么您必须解决应用程序中所有的尾数格式的相关性，以使应用程序能正确运行。另一种方法是把应用程序移植到 Linux/PowerPC、zSeries 上的 Linux 或 Linux/UltraSPARC（它们都是大尾数法平台）而不是 Linux/Intel。

从 Linux 移植到 zSeries 上的 Linux

现在移植到一个平台上（比如说 Intel）的 Linux 已完成，那么移植到其它硬件平台上的 Linux 怎样呢？简短的回答是：这很容易。

由于以下两个原因，我们选择以 zSeries 为例。

zSeries 是容易地从一种 Linux 移植到另一种 Linux 的好例子，因为 zSeries 体系结构和 Intel 体系结构完全不同。许多 ISV 先把他们的 UNIX 应用程序移植到 Intel 上的 Linux，这当然是自然的选择。接着再把应用程序移植到 zSeries 上的 Linux 就不需要太多的努力。

由于 zSeries 在虚拟化领域的独特功能及其硬件可靠性和可用性，所以，对您来说，zSeries 可能是有吸引力的平台。

为什么要移植到 zSeries 上的 Linux？

zSeries 上的 Linux 是纯粹的 Linux：它不是现有的 zSeries *** 作系统上特别的 Linux，也不是为 zSeries 体系结构而修改的 Linux 的特别版本。zSeries 上的 Linux 的特征与其它平台上的 Linux 的特征相同，例如它是纯粹的 ASCII 环境。对于所有的体系结构，绝大部分的 Linux 结构是相同的。和 zSeries 相关的修改使 Linux 能和 zSeries 内存、zSeries 磁盘及通信硬件进行通信。Linux 和应用程序的接口及 Linux 和用户的界面并不受到影响。

应用程序的优点 — 您在 zSeries 上的 Linux 中的 Linux/UNIX 应用程序使您能访问存储在 zSeries 环境中的企业数据（后端集成）。这样提高了响应速度，减少了不必要的数据复制。zSeries 出众的容量、可伸缩性、可靠性、可用性和安全性使之成为企业服务器应用程序的完美部署平台。另外，在商务环境中，zSeries 上的 Linux 减少了服务器的数量，从而简化 *** 作并降低成本。

zSeries 上的 Linux 移植提示和技巧

这些提示和技巧是由一个 IBM 技术小组总结的，该小组负责把应用程序移植到 zSeries 上的 Linux。该文档的全文可从 ibm.com/servers/esdd/articles/linux_s390/index.html 获得。

小尾数法到大尾数法

S/390 是大尾数法系统。如果代码要处理由小尾数法系统上产生的面向字节的数据，那么这些代码可能需要某种字节对换。这些数据可能需要被重新生成，如果这不可能（例如，共享的文件），那么，应用程序需被修改，以适合处理小尾数法数据。如果原来的平台是大尾数法平台（例如 UltraSPARC、IBM ~ pSeries™……），那么就不存在这个问题。

汇编代码

汇编代码需用 S/390 汇编器重写。所有的 *** 作码需改成 S/390 *** 作码。如果应用程序代码使用汇编头文件，那么就需要该头文件的 S/390 版本。S/390 汇编代码的 Linux 版本使用 S/390 *** 作码但遵守 GNU 汇编器的语法约定。您可以从 www.gnu.org/manual/gas-2.9.1/as.html 下载 GNU 汇编器手册。

绝对地址和高阶位

出于各种目的，一些应用程序使用硬编码地址。一个可能的目的是在内存中定义固定的页，用于分配或用 mmap() 来内存映射。mmap() 调用的一种形式允许页固定。在这种模式中，mmap() 试图使用在所请求的地址的存储器来内存映射。在 Intel 平台上，这个地址可能被指定在 zSeries 上的 Linux 无法使用的地方。

每个平台很可能选择不同的程序堆栈位置、系统库、堆等等，所以在移植到其它系统的时候，硬编码地址往往是糟糕的选择。zSeries 寻址方式还忽略高阶位，所以硬编码地址 0x80000000（高阶位是 1）将被转换成 0x00000000，而这是 zSeries 上的保留地址。在生成地址时，对地址的算术运算也能使高阶位变为 1。

如果应用程序因使用绝对地址而产生段违例或其它错误，那么必须修改它。/proc//map 显示一个活动的进程是怎样使用它的寻址空间内的存储范围的。如果代码必须使用绝对地址，那么这个 map 可被用来查找还未被保留的地址范围。

某些地址字段的高阶位可能要用“AND”来变为 0（31 位模式位）。如果该地址被用于算术运算，那么您必须这样做。

应用程序开发工具

部署应用程序要求在目标服务器上有一套健壮的工具。在 ibm.com/servers/eserver/zseries/os/linux/ldt/ 的 Web 站点描述了将部署到 zSeries 上的 Linux 的 C/C++ 应用程序的开发或移植的几个阶段并给出在每个阶段中有用的工具列表。

杂项

ptrace 和返回结构 — ptrace 和返回结构的使用与体系结构相关。

Configuration/build/Makefile 脚本或文件 — 很可能需要增加对 S/390 平台的支持。

proc 文件系统 — 有些区别，例如：

/proc/cpuinfo 格式不同

/proc/interrupts 未被实现

/proc/stat 不包含 INTR 信息

char 是无符号的 — 在 zSeries 上，字符类型 char 被缺省地解释为无符号的 char，而在其它平台上，char 被解释为有符号的 char。

Va_args — 在 Linux 的 zSeries 版本中，va_list 的定义与其它平台的不同。如果您的应用程序简单地使用一个 C 赋值语句来复制 va_list，那么在 Linux 的 zSeries 版本中，您必须换用 _va_copy 宏来复制。

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