Linux字符设备驱动开发框架介绍

WordLinux字符设备驱动开发框架介绍

1.字符设备驱动简介

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的设备，读写数据是分先后顺序的。比如常见的点灯、按键、IIC、S（PI）、LCD等等都是字符设备，这些设备的驱动就叫做字符设备驱动。

Linux驱动基本原理：Linux中一切皆为文件，驱动加载成功后会在/dev目录下生成一个相应的文件，应用程序通过对这个名为/dev/xxx的文件进行相应的操作即可实现对（硬件）的操作。

比如（LED驱动），会有/dev/led驱动文件，应用程序使用open函数来打开该文件；若要点亮或关闭led，就使用wri（te）函数写入开关值；若要获取led灯的状态，就用re（ad）函数从驱动文件中读取相应的状态；使用完成后使用close函数关闭该驱动文件。

Linux软件从上到下可分为4层结构，如下图左示。以控制LED为例，具体过程如下图右示：

#defineMINORBITS20#defineMINORMASK((1U/*驱动入口函数*/staticint__initxxx_init(void){/*入口函数具体内容*/return0;}/*驱动出口函数*/staticvoid__exitxxx_exit(void){/*出口函数具体内容*/}/*将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数*/module_init(xxx_init);module_exit(xxx_exit);staticinlineintregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name,conststructfile_operations*fops)//major：主设备号//name：设备名字，指向一串字符串//fops：结构体file_operations类型指针，指向设备的操作函数集合变量staticinlinevoidunregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name)//major：要注销的设备对应的主设备号//name：要注销的设备对应的设备名

输入lsmod命令即可查看当前系统中存在的模块，输入cat/proc/devices命令，查看当前系统中有没有chrdevbase这个设备

创建设备节点文件：驱动加载成功后，需要在/dev目录下创建一个与之对应的设备节点文件，应用程序通过操作这个设备节点文件来完成对具体设备的操作

使用mknod命令创建/dev/chrdevbase设备节点文件

mknod/dev/chrdevbasec2000#/dev/chrdevbase是要创建的节点文件#c表示这是个字符设备#200是设备的主设备号#0是设备的次设备号创建完后可使用ls/dev/chrdevbase-l命令查看是否存在

操作设备测试：使用应用程序读写设备，对/dev/chrdevbase文件进行读写操作

#读操作命令./chrdevbaseApp/dev/chrdevbase1#输出“kernelsenddataok!”是驱动程序中chrdevbase_read函数输出的信息#“readdata:kerneldata!”就是chrdevbaseAPP打印出来的接收到的数据#写操作命令./chrdevbaseApp/dev/chrdevbase2#“kernelrecevdata:usrdata!”，是驱动程序中的chrdevbase_write函数输出的

卸载驱动模块：若不再使用某个设备的话可以将其驱动卸载掉。输入rmmod命令卸载驱动后，使用lsmod命令查看chrdevbase这个模块还存不存在

至此，Linux字符设备