目的：實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的點(diǎn)燈操作。

Linux一切皆文件，應(yīng)用程序訪問某個(gè)物理設(shè)備(文件)時(shí)，首先通過open, read, write等庫函數(shù)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用接口(System call interface)，系統(tǒng)調(diào)用通過傳進(jìn)來的系統(tǒng)調(diào)用號(hào)操作虛擬文件系統(tǒng)(Virtual File System)，VFS再根據(jù)目標(biāo)文件類型去找相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。
應(yīng)用程序和VFS之間的接口是系統(tǒng)調(diào)用，而VFS與文件系統(tǒng)以及設(shè)備文件之間的接口是file_iperations結(jié)構(gòu)體成員函數(shù)。

struct file_operations結(jié)構(gòu)體

Linux通過注冊(cè)+回調(diào)的方式將驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)調(diào)用聯(lián)系起來。file_operations 中包含對(duì)文件進(jìn)行打開，關(guān)閉，讀寫，控制等一些成員函數(shù)。
具體的成員函數(shù)參考：Linux 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（四）—— file_operations 結(jié)構(gòu)體知識(shí)解析

static struct file_operations led_drv_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = led_drv_open,.write = led_drv_write, };

驅(qū)動(dòng)加載函數(shù)

/* 使用insmod命令安裝驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)調(diào)用此函數(shù) */ int led_drv_init(void){int minor = 0;GPIOB = (GPIO *)ioremap(GPIOB_BASE, sizeof(GPIO)); // 地址映射major = register_chrdev(0, "led_drv", &led_drv_fops); // 注冊(cè)驅(qū)動(dòng), 0表示動(dòng)態(tài)分配主設(shè)備號(hào)leddrv_class = class_create(THIS_MODULE, "led_drv");// leddrv_class_dev = class_device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led"); // 從3.0開始改為device_create()leddrv_dev[minor] = device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "leds");for(minor = 1; minor < 3; minor++){leddrv_dev[minor] = device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, "led%d", minor);}led_init();printk("led_drv_init\n"); end:return 0; }module_init(led_drv_init);

• ioremap將物理地址映射到內(nèi)核虛擬地址。
• register_chrdev注冊(cè)字符設(shè)備。
• 宏class_create用于動(dòng)態(tài)創(chuàng)建設(shè)備的邏輯類。---- linux驅(qū)動(dòng)的類class及其節(jié)點(diǎn)
• device_create用于動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建邏輯設(shè)備。會(huì)在/sys/devices/virtual目錄下創(chuàng)建新的邏輯設(shè)備目錄，在/dev目錄下創(chuàng)建與邏輯類對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件。例如上面的程序創(chuàng)建了/dev/leds，/dev/led1，/dev/led2。主設(shè)備號(hào)相同，次設(shè)備號(hào)分別為0，1，2。
• 最后通過宏module_init的修飾，將加載函數(shù)鏈接到.initcall段，方便內(nèi)核尋找。

驅(qū)動(dòng)卸載函數(shù)

void led_drv_exit(void){int minor;unregister_chrdev(major, "led_drv"); // 卸載驅(qū)動(dòng)for(minor = 0; minor < 3; minor++){device_unregister(leddrv_dev[minor]); // 與device_create()對(duì)應(yīng)}class_destroy(leddrv_class); // 與class_create()對(duì)應(yīng)iounmap(GPIOB); }module_exit(led_drv_exit);

• unregister_chrdev刪除字符設(shè)備。
• device_unregister會(huì)刪除/sys/devices/virtual下對(duì)應(yīng)的設(shè)備目錄，以及/dev下對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件。
• class_destroy刪除設(shè)備的邏輯類。
• module_exit修飾。

幾個(gè)內(nèi)核結(jié)構(gòu)體

• struct file代表一個(gè)已經(jīng)打開的文件，系統(tǒng)中的每個(gè)打開的文件在內(nèi)核空間都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的 struct file。
• struct inode內(nèi)核使用inode結(jié)構(gòu)體在內(nèi)核內(nèi)部表示一個(gè)文件。

更多：Linux 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（三）—— file、inode結(jié)構(gòu)體及chardevs數(shù)組等相關(guān)知識(shí)解析

Makefile

KERN_DIR = ~/linux-3.4.yall:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderobj-m += first_drv.o

• KERN_DIR是內(nèi)核目錄，編譯模塊前要先編譯內(nèi)核。
• make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules ->參考文章
• obj-m表示生成獨(dú)立的.ko文件，obj-y表示該模塊編譯到zImage
• 多個(gè)源文件時(shí)：obj-m表示生成的驅(qū)動(dòng)文件名，*-objs表示所有依賴，且所有源文件不能與生成的驅(qū)動(dòng)名同名，否則會(huì)報(bào)module license 'unspecified' taints kernel.錯(cuò)誤。->參考文章

.....obj-m += key_drv.okey_drv-objs := key_drv_main.o key/key.o

工程文件

01_LED: first_drv
02_KEY: key_polling

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux驱动开发（一）：字符设备的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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