為什么關注“自由和開源軟件”？使用自由和開源軟件 (FOSS)群體的迅速擴增，從1980年以來，體現了嵌入式行業最重要的全面長期發展趨勢。第一，獲得 FOSS軟件許可，就可以使用源代碼，同時還賦予開發人員研究、變更、改進軟件設計的權利。第二，在每一類主要軟件的生命周期中，FOSS已經或者必將發揮一定的作用，影響從64位服務器到8位微控制器的一切平臺。FOSS將從根本上改變所有用戶和開發人員對于軟件價值主張的看法。因此，大部分嵌入式開發人員或早或晚都會在設計中使用FOSS。

什么是FOSS

“自由軟件”與“開源軟件”的主要區別在于其內含的自由概念不同。“自由軟件”許可尊重最終用戶的幾項基本自由：運行軟件的自由;研究和更改軟件的自由;再分發副本的自由；改進程序和發布這些改進的自由可以自由地做這些事情，意味著您不必征求許可或者支付費用獲得許可，這是一個關于自由的問題，而非商業問題，因此應理解為“言論自由，而不是免費啤酒”。

另外還應注意，這些自由是針對“最終用戶”而言，而不是開發人員，也不是軟件分發者。

另一方面，“開源軟件”并非始終賦予最終用戶同樣的自由，但它賦予“開發人員”訪問源代碼等權利。4種開源許可都允許開發人員創建專有閉源軟件，而不要求分發最終成果的源代碼。BSD（伯克利軟件發行）許可就是其中一例，它允許以二進制形式再分發軟件，無需提供源代碼。

在現實世界中，閉源或專有軟件與FOSS主要區別在于大眾協作開發的性質不同，前者大家都獨立開發各自的項目，而后者任何用戶都可能成為開發人員，報告并修正缺陷，或者增加新特性。

FOSS受到嵌入式市場歡迎的原因很簡單，主要是經濟利益驅動，它能降低軟件成本，加快產品上市。FOSS將“自主開發”的開發人員變為系統集成者，使其能專注于產品增值和與眾不同的特性，而不是一次次重復產生相同的基本結構和功能。這是控制軟件開發成本的唯一行之有效的方法。無論何種組織機構，總會處于采用開源軟件五個階段中的某一階段。

表1:采用FOSS的五個階段

雖然許多人將FOSS等同于著名的Linux®內核或者基于Linux的發行版，但在嵌入式開發中，超出Linux范圍使用FOSS已經非常普遍；幾乎四分之三的組織都在使用它，涉及到成千上萬個項目。然而，隨著基于Linux的嵌入式系統越來越受歡迎，為嵌入式外設（ADC、DAC、音頻編解碼器、加速度計、觸摸屏控制器等）提供Linux驅動程序的需求變得日益迫切。

ADI公司創建、修改和維護的驅動程序的各層：

•在何處進行維護（驅動程序的下載位置）

•接口代碼（用于內核的公共代碼）——允許在您的平臺上使用驅動程序

•驅動程序開發慣例（哪些文件可以修改或提供，哪些不能）

•何處可以找到代碼——如何提交缺陷和問題報告

Linux設備驅動程序

多數Linux用戶都樂于不知道Linux內核所涉及的底層硬件復雜性和問題，往往會吃驚地發現內核大部分都與運行于其上的硬件無關。事實上，Linux內核中的多數源代碼都與獨立于架構的設備驅動程序有關：在Linux2.6.32.6內核的全部7 934 5669行代碼中，有4 758 810行代碼（60%以上）都位于./drivers,./sound和./firmware目錄下，比例之高令人震驚。與架構有關的代碼只占Linux內核的很小一部分，全部22種不同架構僅有1 501 545行代碼（18.9%）。Linux內核支持的前10大架構如表2所示。

表2:Linux內核支持的前10大架構

這說明，與架構無關約占內核源代碼的60%的驅動程序具有舉足輕重的作用。對于每種支持Linux的硬件，都有人編寫過設備驅動程序。自2007年以來，ADI公司一直位列為Linux內核10貢獻代碼最多的20家公司之一，并設立了專職團隊從事Linux設備驅動程序的開發。

Linux設備驅動程序的基本知識

設備驅動程序用作硬件與使用硬件的應用程序（用戶代碼）或內核之間的轉譯器，它將硬件的工作細節隱藏于幕后，從而起到簡化編程的作用。編程人員可以利用一套標準化調用方法（系統調用）編寫高級應用程序代碼，而不必關心它將控制的特定硬件或運行于其上的處理器。借助定義明確的內部應用程序編程接口（內核API），應用程序代碼便可以通過與軟件上層結構或底層硬件無關的標準方式與設備驅動程序實現接口。