正點原子ALPHA_字元裝置驅動開發總結

linux分為核心态和使用者态，他兩不能直接通路，必須通過”中間商”聯系，關系如下：

使用者空間：應用程式

               |

               |系統調用（陷入）

               |  

核心：linux驅動

Linux驅動的重點就是驅動架構，驅動運作方式有兩種：

①：将驅動編譯進linux核心中，代碼release或者驅動子產品需要；

②：将驅動編譯成子產品（.ko檔案），再人為insmod/modprobe加載驅動子產品，一般在調試階段。

接下來就講講字元裝置驅動入門流程和注意事項。

目錄

1. 加載與解除安裝驅動子產品

注冊函數模闆：

2. 字元裝置的注冊和登出

3. 裝置驅動架構

4. 編寫測試APP

5. 編譯

6. 運作測試

7. 其他

1. 加載與解除安裝驅動子產品

注冊函數模闆：

static int __init xxx_init(void) //執行insmod的時候調用

static void __exit xxx_exit(void) //執行rmmod的時候調用

module_init(xxx_init); //起聲明作用

module_exit(xxx_exit); //起聲明作用

使用modprobe，因為modprobe更智能，能關聯加載驅動所需的其他驅動子產品（但是在簡單驅動開發驗證還是覺得insmod友善簡單）

2. 字元裝置的注冊和登出

register_chrdev(major(主裝置号), name(裝置名稱), fops(fileoperations類型指針))

unregister_chrdev(major(主裝置号), name(裝置名稱))

在上面的init和exit兩個函數中分别調用這兩個函數，還有需要定義一個fileoperations結構體。

3. 裝置驅動架構

Staitc chrtest_open 打開裝置

Staitc chrtest_read 從裝置讀取

Staitc chrtest_write 向裝置寫入

Staitc chrtest_release 關閉、釋放裝置

Static struct file_operations test_fops={

.owner = THIS_MODULE,

.open = chrtest_open,

.read = chrtest_read,

.write = chrtest_write,

.release = chrtest_release,

};

Staitc int __init xxx_init(void)

{

Int ret = 0;

ret = register_chrdev(200,”chrtest”,&test_fops);

If(ret < 0)

{

Return -1;

}

}

Static void __exit xxx_exit(void)

{

unregister_chrdev(200, “chrdev”);

}

module_init(xxx_init);

module_exit(xxx_exit);

MODULE_LICENSE(“GPL”);

4. 編寫測試APP

以操作檔案的形式open read write close，因為linux皆檔案。

int(fd) open(const char *pathname, int flags)

Pathname:檔案路徑、裝置

flags:O_RDONLY隻讀/WRONLY隻寫/RDWR讀寫......

ssize read(int fd, void * buf, size_t count)

ssize write(int fd,void *buf, size_t count)

int close(fd)

5. 編譯

驅動子產品的編譯：編寫一個Makefile，執行make 生成.ko子產品。

測試app的編譯：arm-linux-gnueabihf-gcc xxx.c -o xxx 因為編譯出來的執行檔案是要在arm核心下運作，是以使用交叉編譯器。

6. 運作測試

①：加載子產品：insmod xxx.ko/modprobe xxx.ko(執行不成功，要先執行depmod)

②：建立裝置節點：在/dev目錄下建立與之對應的裝置節點檔案，mknod /dev/xxx c 200 0

mknod /dev/xxx c(字元裝置) 200(主裝置号) 0(次裝置号)

③：裝置驗證：./xxx(APP) /dev/xxx 1(參數)

④：解除安裝：rmmod xxx.ko

7. 其他

①.裝置都有一個裝置号（32位），分别由主裝置号（12位 0-4095）和次裝置号（20位）組成。主裝置号是具體的驅動，像滑鼠驅動；次裝置号是主驅動的具體應用個數，像雷蛇、雙飛燕啊這些滑鼠插電腦會有幾個滑鼠裝置一樣，但是驅動的名字不一樣。

②.靜态配置設定裝置号：檢視目前系統所使用的裝置号：cat /proc/devices,在确定未使用的裝置号作為改驅動裝置号。

動态配置設定裝置号：int alloc_chrdev_region(dev_t *dev(裝置号),unsigned baseminor(次裝置号起始),unsigned count(申請裝置個數), const char *name(裝置名稱))

登出裝置：void unregister_chrdev_region(dev_t from(需要釋放裝置号), unsigned count(從from需要釋放個數))

③.Linux核心沒有printf，隻有printk。因為printf是運作在使用者态中(應該是為了做差別吧)。

printk可以根據宏定義，決定需要列印的資訊。因為核心空間和使用者空間不能直接操作，是以就會有從核心<==>使用者的接口函數：copy_to_user（核心->使用者read）和copy_from_user(使用者write->核心)，這兩個函數都是站在使用者态了解和調用。

參考：【正點原子】I.MX6U嵌入式Linux驅動開發指南V1.4.pdf