Writing Mac OS X Device Drivers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:O'Reilly Media

作者:Gautam Godse

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780596005320

丛书系列:

图书标签:

• macOS
• Driver
• Kernel
• Programming
• C
• System Programming
• Device Drivers
• Operating Systems
• Apple
• Development
• macOS Development

深入探索 macOS 核心：操作系统驱动程序开发指南 您是否曾对 macOS 操作系统如何与硬件进行底层交互感到好奇？是否渴望了解驱动程序在连接用户空间应用程序与物理设备之间的关键作用？《深入探索 macOS 核心：操作系统驱动程序开发指南》将为您揭开 macOS 驱动程序开发的神秘面纱，带领您踏上一段激动人心的旅程，从基础概念到高级实现，全面掌握这一复杂而强大的领域。 本书并非一本关于特定书籍《Writing Mac OS X Device Drivers》的书籍简介，而是旨在提供一个独立、详尽的 macOS 驱动程序开发概览。我们致力于为您呈现一个全面、结构清晰的学习框架，让您能够独立地理解并实践 macOS 驱动程序的设计与开发。 第一部分：驱动程序开发的基础与原理 在开始编写任何驱动程序之前，扎实的理论基础至关重要。本部分将为您打下坚实的地基： macOS 操作系统架构概览： 我们将从宏观角度审视 macOS 的整体架构，包括内核、用户空间、系统扩展、I/O Kit 等核心组件。理解这些组件如何协同工作，是掌握驱动程序开发的关键。您将了解 macOS 如何管理进程、内存、文件系统，以及 I/O 系统在其中扮演的角色。 I/O Kit：macOS 的驱动程序框架： I/O Kit 是 macOS 驱动程序开发的核心框架。我们将深入剖析 I/O Kit 的设计理念、对象模型（例如 `IODevice`、`IODeviceTree`、`IOProvider`、`IOAction` 等）以及其提供的强大功能。您将学习如何使用 I/O Kit 的类和方法来创建、管理和注册您的驱动程序。 内核编程基础： 驱动程序在内核模式下运行，因此掌握内核编程的安全性、并发性以及调试技巧至关重要。我们将介绍内核态与用户态的区别，以及在内核环境中进行代码编写时需要注意的陷阱和最佳实践。 硬件交互基础： 驱动程序的终极目标是与硬件交互。本部分将介绍不同类型的硬件接口（如 PCI、USB、Bluetooth、Wi-Fi 等），以及操作系统如何通过这些接口与设备通信。您将了解内存映射 I/O、端口 I/O、中断处理等概念。 第二部分：驱动程序开发实战 理论的掌握需要通过实践来巩固。本部分将引导您逐步进行驱动程序的实际开发： 驱动程序的基本结构与生命周期： 您将学习如何创建一个最简单的驱动程序，包括其入口点、初始化、启动、停止以及卸载过程。我们将详细讲解驱动程序的生命周期管理，以及如何确保驱动程序的稳定运行。 设备匹配与实例化： 了解 macOS 如何根据硬件信息（例如设备 ID、厂商 ID）来匹配并加载相应的驱动程序。您将学习如何定义设备匹配表，以及 I/O Kit 如何根据这些信息实例化您的驱动程序对象。 I/O Kit 核心概念的应用： 属性（Properties）： 驱动程序如何通过属性来描述设备的功能和配置。您将学习如何读写设备属性，以及它们在设备匹配和驱动程序实例化中的作用。 方法（Methods）与消息传递（Messaging）： 驱动程序如何暴露接口供其他驱动程序或用户空间应用程序调用。您将深入理解 I/O Kit 的消息传递机制，以及如何定义和实现自定义方法。 通知（Notifications）与回调（Callbacks）： 驱动程序如何响应硬件事件或系统事件。您将学习如何注册和处理通知，以及如何使用回调函数来执行特定操作。 中断处理： 掌握如何编写高效且安全的中断处理程序，以便及时响应硬件事件。我们将讨论中断的优先级、中断共享以及避免中断风暴的技术。 内存管理与 DMA： 在内核模式下进行内存管理需要格外小心。您将学习如何安全地分配和释放内存，以及如何使用直接内存访问 (DMA) 来实现高效的数据传输。 用户空间通信： 驱动程序需要与用户空间应用程序进行通信。本部分将介绍多种通信机制，包括 Mach 端口、共享内存、XPC 服务等，并指导您如何选择最适合您需求的通信方式。 电源管理： 现代设备驱动程序必须支持电源管理。您将学习如何实现驱动程序的电源状态转换，例如进入低功耗模式和唤醒设备。 第三部分：高级主题与进阶技巧 在掌握了基本知识后，我们将进一步探索更高级的驱动程序开发主题： 调试与故障排除： 驱动程序开发中最具挑战性的部分之一是调试。我们将介绍 macOS 提供的强大调试工具，如 LLDB、KextDsUtil、ktrace 等，并提供实用的调试技巧和故障排除策略。 性能优化： 编写高效的驱动程序对系统整体性能至关重要。您将学习如何识别性能瓶颈，并应用各种优化技术来提高驱动程序的响应速度和资源利用率。 安全性考虑： 内核级别的安全至关重要。我们将讨论驱动程序安全性的最佳实践，包括如何防止内存损坏、越权访问以及其他潜在的安全漏洞。 系统扩展（System Extensions）与 Kexts 的演进： 随着 macOS 的发展，系统扩展成为新的驱动程序开发范式。我们将探讨 Kexts（内核扩展）的局限性，并详细介绍系统扩展的优势、开发流程以及如何迁移现有 Kexts。 特定硬件驱动开发案例研究： 通过分析一些常见的硬件驱动程序（例如，USB 设备、音频设备、网络设备）的实现细节，您可以更直观地理解驱动程序开发的应用。 macOS 驱动程序开发生态系统： 了解相关的开发工具、社区资源和 Apple 提供的文档，能够帮助您在开发过程中获得持续的支持和指导。 谁适合阅读本书？ 如果您是一名对 macOS 操作系统底层机制充满好奇的开发者，如果您希望深入了解硬件与软件的交互方式，如果您希望提升自己在系统级编程领域的技能，那么《深入探索 macOS 核心：操作系统驱动程序开发指南》将是您不容错过的选择。本书适合有 C/C++ 编程经验，并且对操作系统原理有一定了解的开发者。 本书旨在赋能您： 理解 macOS 驱动程序开发的复杂性与精妙之处。 掌握 I/O Kit 框架，并能够独立开发功能强大的驱动程序。 熟练运用调试工具，高效解决驱动程序开发中的难题。 为您的 macOS 应用开发注入更深层次的硬件交互能力。 为未来 macOS 系统扩展的开发做好准备。 准备好深入 macOS 的核心，掌握驱动程序开发的艺术了吗？让我们一起开启这段激动人心的探索之旅！

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