Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)框架介紹

WordLinux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)框架介紹

1.字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)介

字符設(shè)備是（Linux）驅(qū)動(dòng)中最基本的一類設(shè)備驅(qū)動(dòng)，字符設(shè)備就是一個(gè)一個(gè)字節(jié)，按照字節(jié)流進(jìn)行讀寫(xiě)操作的設(shè)備，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)是分先后順序的。比如常見(jiàn)的點(diǎn)燈、按鍵、IIC、S（PI）、LCD等等都是字符設(shè)備，這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)就叫做字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

Linux驅(qū)動(dòng)基本原理：Linux中一切皆為文件，驅(qū)動(dòng)加載成功后會(huì)在/dev目錄下生成一個(gè)相應(yīng)的文件，應(yīng)用程序通過(guò)對(duì)這個(gè)名為/dev/xxx的文件進(jìn)行相應(yīng)的操作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)（硬件）的操作。

比如（LED驅(qū)動(dòng)），會(huì)有/dev/led驅(qū)動(dòng)文件，應(yīng)用程序使用open函數(shù)來(lái)打開(kāi)該文件；若要點(diǎn)亮或關(guān)閉led，就使用wri（te）函數(shù)寫(xiě)入開(kāi)關(guān)值；若要獲取led燈的狀態(tài)，就用re（ad）函數(shù)從驅(qū)動(dòng)文件中讀取相應(yīng)的狀態(tài)；使用完成后使用close函數(shù)關(guān)閉該驅(qū)動(dòng)文件。

Linux軟件從上到下可分為4層結(jié)構(gòu)，如下圖左示。以控制LED為例，具體過(guò)程如下圖右示：

#defineMINORBITS20#defineMINORMASK((1U/*驅(qū)動(dòng)入口函數(shù)*/staticint__initxxx_init(void){/*入口函數(shù)具體內(nèi)容*/return0;}/*驅(qū)動(dòng)出口函數(shù)*/staticvoid__exitxxx_exit(void){/*出口函數(shù)具體內(nèi)容*/}/*將上面兩個(gè)函數(shù)指定為驅(qū)動(dòng)的入口和出口函數(shù)*/module_init(xxx_init);module_exit(xxx_exit);staticinlineintregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name,conststructfile_operations*fops)//major：主設(shè)備號(hào)//name：設(shè)備名字，指向一串字符串//fops：結(jié)構(gòu)體file_operations類型指針，指向設(shè)備的操作函數(shù)集合變量staticinlinevoidunregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name)//major：要注銷的設(shè)備對(duì)應(yīng)的主設(shè)備號(hào)//name：要注銷的設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備名

輸入lsmod命令即可查看當(dāng)前系統(tǒng)中存在的模塊，輸入cat/proc/devices命令，查看當(dāng)前系統(tǒng)中有沒(méi)有chrdevbase這個(gè)設(shè)備

創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件：驅(qū)動(dòng)加載成功后，需要在/dev目錄下創(chuàng)建一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件，應(yīng)用程序通過(guò)操作這個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件來(lái)完成對(duì)具體設(shè)備的操作

使用mknod命令創(chuàng)建/dev/chrdevbase設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件

mknod/dev/chrdevbasec2000#/dev/chrdevbase是要?jiǎng)?chuàng)建的節(jié)點(diǎn)文件#c表示這是個(gè)字符設(shè)備#200是設(shè)備的主設(shè)備號(hào)#0是設(shè)備的次設(shè)備號(hào)創(chuàng)建完后可使用ls/dev/chrdevbase-l命令查看是否存在

操作設(shè)備測(cè)試：使用應(yīng)用程序讀寫(xiě)設(shè)備，對(duì)/dev/chrdevbase文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作

#讀操作命令./chrdevbaseApp/dev/chrdevbase1#輸出“kernelsenddataok!”是驅(qū)動(dòng)程序中chrdevbase_read函數(shù)輸出的信息#“readdata:kerneldata!”就是chrdevbaseAPP打印出來(lái)的接收到的數(shù)據(jù)#寫(xiě)操作命令./chrdevbaseApp/dev/chrdevbase2#“kernelrecevdata:usrdata!”，是驅(qū)動(dòng)程序中的chrdevbase_write函數(shù)輸出的

卸載驅(qū)動(dòng)模塊：若不再使用某個(gè)設(shè)備的話可以將其驅(qū)動(dòng)卸載掉。輸入rmmod命令卸載驅(qū)動(dòng)后，使用lsmod命令查看chrdevbase這個(gè)模塊還存不存在

至此，Linux字符設(shè)備