Linux驅動實踐：一步一步編寫字符設備驅動程序

時間：2021-11-29 15:33:50

關鍵字：編寫驅動程序字符設備驅動

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[導讀]作?者：道哥，10年嵌入式開發(fā)老兵，專注于：C/C、嵌入式、Linux。關注下方公眾號，回復【書籍】，獲取Linux、嵌入式領域經典書籍；回復【PDF】，獲取所有原創(chuàng)文章(PDF格式)。目錄API函數編寫驅動程序編寫應用程序卸載驅動模塊小結別人的經驗，我們的階梯！大家好，我是道哥...

作者：道哥，10 年嵌入式開發(fā)老兵，專注于：C/C 、嵌入式、Linux。

關注下方公眾號，回復【書籍】，獲取 Linux、嵌入式領域經典書籍；回復【PDF】，獲取所有原創(chuàng)文章( PDF 格式)。

API 函數
編寫驅動程序
編寫應用程序
卸載驅動模塊
小結

別人的經驗，我們的階梯！

大家好，我是道哥，今天我們繼續(xù)討論： Linux 中字符設備的驅動程序。

在上一篇文章中Linux驅動實踐：你知道【字符設備驅動程序】的兩種寫法嗎？我們說過：字符設備的驅動程序，有兩套不同的API函數，并且在文中詳細演示了利用舊的API函數來編寫驅動程序。

這篇文章，我們繼續(xù)這個話題，實際演示一下：字符設備驅動程序的另一套API函數的使用方法。

API 函數

這里主要關注下面這 3 個函數：

// 靜態(tài)注冊設備
int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name);

// 動態(tài)注冊設備
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,const char *name);

// 卸載設備
void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count);
關于靜態(tài)和動態(tài)注冊，主要的區(qū)別就在于：主設備號由誰來主導分配！

靜態(tài)注冊：由我們的驅動程序來指定主設備號，即參數1：from;

動態(tài)注冊：由操作系統(tǒng)來分配，驅動程序提供一個變量來接收該設備號，即參數1: dev 指針;

另外，在Linux 2.6后期的內核版本中，引入了 cdev 結構來描述一個字符設備，它的結構體成員是：

struct cdev {
struct kobject kobj; // 內嵌的kobject對象
struct module *owner; // 所屬模塊
const struct file_operations *ops;//文件操作結構體
struct list_head list; // 鏈表句柄
dev_t dev; // 設備號
unsigned int count;
};
與這個結構體相關的處理函數有：

void cdev_init(struct cdev *,struct file_operations *);

初始化 cdev 的成員，主要是設置 file_operations。

strcut cdev *cdev_alloc(void);

動態(tài)申請 cdev 內存。

void cdev_put(strcut cdev *p);

與 count 計數相關的操作。

int cdev_add(struct cdev *,dev_t ,unsigned );

向系統(tǒng)中添加一個 cdev，注冊字符設備，需要在驅動被加載的時候調用。

void cdev_del(struct cdev *);

從系統(tǒng)中刪除一個 cdev，注銷字符設備，需要在驅動被卸載的時候調用。

后面在代碼演示的時候，可以看到cdev結構是如何被使用的。

編寫驅動

按照慣例，我們仍然按照步驟，來討論如何利用上述的APIs，來手寫一個字符設備的驅動程序。

以下所有操作的工作目錄，都是與上一篇文章相同的，即：~/tmp/linux-4.15/drivers/。

創(chuàng)建驅動目錄和驅動程序

$ cd linux-4.15/drivers/
$ mkdir my_driver2
$ cd my_driver2
$ touch driver2.c
driver2.c文件的內容如下(不需要手敲，文末有代碼下載鏈接)：

#include

static struct cdev my_cdev;
static dev_t dev_no;

int driver2_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("driver2_open is called. \n");
return 0;
}

ssize_t driver2_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
printk("driver2_read is called. \n");
return 0;
}

ssize_t driver2_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
printk("driver2_write is called. \n");
return 0;
}

static const struct file_operations driver2_ops={
.owner = THIS_MODULE,
.open = driver2_open,
.read = driver2_read,
.write = driver2_write,
};

static int __init driver2_init(void)
{
printk("driver2_init is called. \n");

// 初始化cdev結構
cdev_init(