從這篇博文開始,我將開始手把手教會大家寫linux設備驅動程序
這是開篇,如何來寫第一個字符設備驅動程序。
首先,寫一個最簡單的字符設備驅動程序需要什么?或者說我們需要了解什么?
1、每一個字符設備至少需要有一個設備號
2、設備號 = 主設備號 + 次設備號
3、同一類設備的主設備號一般是相同的,但不是絕對的。
那么,寫一個簡單的字符設備驅動程序,我們需要內核里的這幾個頭文件,因為我們需要調用一個基本的宏和一些基本的函數來給我們使用。
#include <linux/cdev.h>#include <linux/kdev_t.h>#include <linux/fs.h>
打開linux內核源代碼,進入include/linux/,找到cdev.h,打開,我們會看到這個結構體:
struct cdev { //設備模型相關的 struct kobject kobj; //所屬于哪個模塊--->THIS MODULE struct module *owner; //利用file_Operations跟用戶態進行操作--->有open , read , write 等方法 const struct file_operations *ops; //鏈表,將設備插入到一條鏈表里去 struct list_head list; //通過設備號匹配對應的驅動 dev_t dev; //要注冊字符設備的個數 unsigned int count;};還會看到以下的函數:void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *);struct cdev *cdev_alloc(void);void cdev_put(struct cdev *p);int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned);void cdev_del(struct cdev *);void cd_forget(struct inode *);這里我們需要的就是以上的這個結構體,還有cdev_init,cdev_add,cdev_del這三個函數,其余的暫時用不著。本節暫時不會用到以上的函數,下節將會使用。然后看到#include <linux/kdev_t.h>這個頭文件,這里面有我們需要的東西:
#define MINORBITS 20#define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1)//從設備號中取出主設備號#define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))//從設備號中取出次設備號#define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))//創建一個設備號#define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi))我們在接下來寫的這個字符設備就需要創建一個設備號,所以我們需要MKDEV這個宏,第一個參數表示主設備號,第二個參數表示次設備號。我們知道如何去創建一個設備號,那么創建了設備號,還沒有對這個設備進行注冊,這時候就需要#include <linux/fs.h>這個頭文件里的一個函數:
extern int register_chrdev_region(dev_t, unsigned, const char *);
既然有注冊,當然就有釋放,所以還需要:
extern void unregister_chrdev_region(dev_t, unsigned);
好了,有了這些基本知識,可以開始我們的第一個字符設備驅動程序的編寫。
編寫這個簡單的字符設備需要以下步驟:
1、創建設備號
2、注冊設備號
3、如何驅動模塊退出的時候,我們需要注銷設備的操作。
好了,開始寫代碼:
#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/kdev_t.h>#include <linux/fs.h>//定義一個結構體變量,用來表示設備號--->cdev.h--->dev_tdev_t dev_no ;static int __init cdev_test_init(void){ int ret ; PRintk("HELLO KERNEL FOR CDEV!/n"); //1、創建設備號-->第一個是主設備號,第二個是次設備號 //主設備號可以通過cat /proc/devices查看,如果設備號已經被占用,則需要使用沒有使用過的設備號 dev_no = MKDEV(222,2); //2、注冊設備號 //count表示要分配多少個設備號 ret = register_chrdev_region(dev_no,1,"my_dev"); if(ret < 0){ //如果注冊失敗,跳轉到對應的位置。 goto register_error ; } return 0 ; register_error: return ret ;}static int __exit cdev_test_exit(void){ //注銷驅動-->后面寫1表示從dev_no開始連續一個設備 unregister_chrdev_region(dev_no,1); return 0 ;}module_init(cdev_test_init);module_exit(cdev_test_exit);MODULE_LICENSE("GPL");再和以前一樣,寫一個Kconfig和MakefileKconfig
menu "4412_CDEV_DRV" config CDEV_TEST bool "cdev_test" default n help if you select , you can use itendmenuMakefileobj-y += cdev_test.o再到上層的driver目錄下Kconfig和Makefile中添加相應的語句,跟以往一樣這里是在driver目錄下創建了一個4char_dev的目錄。接下來在內核根目錄下make menuconfig配置相應的驅動:

將編譯生成的zImage下載至開發板,打開串口調試,會看到以下log,說明驅動已經開始運行了:

接下來通過adb shell進入安卓系統的根目錄下:
cat /proc/devices
我們成功的看到主設備號222的字符設備驅動my_dev已經成功裝載了。

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