Linux驱动学习记录-字符设备驱动

2021-09-11 18:02:20 阅读：141 来源： 互联网

标签：字符函数 int exit static Linux test 驱动设备

字符设备是Linux驱动中最基本的一类设备驱动，字符设备就是一个一个字节，按照字节流进行读写操作，读写数据分先后顺序。比如常见的点灯，按键，IIC，LCD等。

加载/卸载函数

加载/卸载函数module_init(XXX_init)， module_exit(XXX_exit)，其中XXX_init和XXX_exit是需要自己编写的函数，当执行命令”insmod”和”remod”会加载/卸载驱动时，会调用上面两个函数。模板如下：

static int __init XXX_init(void)
{
    /*入口函数的内容*/
    return 0;
}

static void __exit XXX_exit(void)
{
    /*出口函数的内容*/
}

module_init(XXX_init);
module_exit(XXX_exit);

其中static表示静态函数，与普通函数的区别：在函数的返回类型前加修饰词static，这个函数就变成静态函数，此函数只能在声明他的文件里使用，不能被其他文件调用。而普通函数的定义和声明默认是extern的。好处是在其他文件中可以定义同名函数而不会有冲突。

__init和__exit修饰符：给内核的暗示，表示此函数只是初始化函数，在初始化完毕后可以丢掉，释放内存；标识这个函数只用于模块卸载，只有在卸载时才会调用，其他任何时刻调用都会出错。

字符设备的注册和注销

字符设备的注册和注销，static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, const struct file_operations *fops)和static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)。

major：主设备，Linux下每一个设备都有一个设备号。Linux设备号范围0~4095，有主号就有次号，后面会说。
name：设备名称，字符串。
fops：结构体file_operations类型的指针，指向设备操作函数的集合变量。此结构体存放函数包括read（），write（），open（）等等。

static struct file_operations test_fops;

static int __int XXX_init(void)
{
    /*注册字符设备驱动*/
    int temp = 0;
    temp = register_chrdev(200, "test", &test_fops)
    if(temp < 0)
    {
        printk("register error!");
    }
    return 0;
}

static void __exit XXX_exit(void)
{
    /*注销字符设备驱动*/
    unregister_chrdev(200, "test");
}

上面是采用静态分配设备号的方法，即注册的时候指定一个数字作为设备号。但是你不知道这个设备号是否已经被使用（通过命令 "cat /proc/devices"可以查看系统已经使用的设备号）。下面介绍动态分配设备号的方法：在注册设备之前先申请一个设备号，系统会自动给你一个没有使用的设备号，避免冲突，卸载驱动的时候要释放这个设备号。推荐使用动态分配，虽然可能会复杂一些。

申请和释放设备号函数int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)和void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)。

dev：保存申请到的设备号。
baseminor：次设备号起始地址。一般为0.
count：要申请的设备号数量。
name：设备名字。

int major;
int minor;
dev_t devid;  //设备号结构体，"猜测是含有俩个unsigned int变量的结构体"

if(major) //如果major有效
{    
    devid = MKDEV(major, 0);  //定义设备号，次设备号一般是0
    /*MKDEV是将主设备和次设备号转换为dev_t类型的内核函数*/
    register_chrdev_region(devid, 1, "test"); //申请设备号
}
else  //无效
{
    alloc_chrdev_region(&devid, 0, 1, "test"); //申请设备号
    major = MAJOR(devid);  //获取主号
    minor = MINOR(devid);  //获取次号
}

unregister_chrdev_region(devid, 1)； //注销设备号，简单

里面多了一个函数int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)，如果有主号和次号就用这个函数申请。（既然有设备号了，为啥不直接调用函数register_chrdev，进行设备注册，不太懂）

设备具体操作函数

设备具体操作函数，file_operations结构体是具体的设备操作函数。假设这里的test设备控制一段缓冲区（内存），则要有read和write函数进行读写。

/*打开设备需要做的*/
/*
inode：传递给驱动的inode
filp：设备文件，file结构体结构体有个叫做 private_data 的成员变量，一般在 open 的时候将private_data 指向设备结构体。
*/
static int test_open (struct inode *inode, struct file *filp)
{
    /**/
    return 0;
}

/*从设备读取*/
/*
filp：要打开的设备
buf:返回给用户空间的数据缓冲区
cnt：要读取的数据长度
offt：相对于文件首地址的偏移
*/
static ssizet_t test_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    /**/
    return 0;
}

/*写设备*/
static ssize_t test_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
    /**/
    return 0;
}

/*释放设备*/
static int test_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    /**/
    return 0;
}

/*设备操作函数结构体*/
static sturct file_operations test_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = test_open,
    .read = test_read,
    .write = test_write,
    .release = test_release,
};

添加信息

添加信息。在最后要添加LICENSE信息和作者信息。其中LICENSE是必须的，否则编译出错。示例如下：

module_init(XXX_init);
module_exit(XXX_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("GaoXu");

标签：字符,函数,int,exit,static,Linux,test,驱动,设备
来源： https://blog.csdn.net/weixin_41903358/article/details/120238903

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