本系列圖文教程均以全志H3開發(fā)板為實驗板設計，字符設備驅(qū)動開發(fā)是最基礎的驅(qū)動開發(fā)。其本質(zhì)是按字節(jié)進行讀寫操作，讀寫數(shù)據(jù)是分先后順序的。LED、按鍵、IIC、SPI、USB等等都是字符設備，驅(qū)動加載成功以后會在“/dev”目錄下生成相應的文件，應用程序通過對“/dev/xxx進行操作即可實現(xiàn)對硬件的控制”。應用程序中的每一個系統(tǒng)調(diào)用，都在驅(qū)動程序中有相應的驅(qū)動函數(shù)，Linux內(nèi)核文件中存在著一個內(nèi)核驅(qū)動操作函數(shù)集合，以結(jié)構(gòu)體file_operations展現(xiàn)。

編寫驅(qū)動需要注冊兩種操作函數(shù)，加載和卸載。module_init 函數(shù)用來向 Linux 內(nèi)核注冊一個模塊加載函數(shù)，參數(shù) xxx_init 就是需要注冊的具體函數(shù)，當使用“insmod”命令加載驅(qū)動的時候，xxx_init 這個函數(shù)就會被調(diào)用。module_exit()函數(shù)用來向 Linux 內(nèi)核注冊一個模塊卸載函數(shù)，參數(shù) xxx_exit 就是需要注冊的具體函數(shù)，當使用“rmmod”命令卸載具體驅(qū)動的時候 xxx_exit 函數(shù)就會被調(diào)用。驅(qū)動編譯完成后是.ko文件，使用insmod和modprobe加載驅(qū)動模塊。

對于字符設備驅(qū)動而言，當驅(qū)動模塊加載成功以后需要注冊字符設備，同樣，卸載驅(qū)動模塊的時候也需要注銷掉字符設備。注冊和注銷函數(shù)原型如下所示:

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops)
static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)

最后我們需要在驅(qū)動中加入 LICENSE 信息和作者信息，其中 LICENSE 是必須添加的，否則的話編譯的時候會報錯，作者信息非必須。

添加函數(shù)為：

MODULE_LICENSE()
MODULE_AUTHOR()

Linux如何判斷當下的設備就是程序想要調(diào)用的那一個呢，通過設備號對設備進行唯一匹配。有動態(tài)和靜態(tài)兩種分配方式，我們先講解舊的驅(qū)動設備注冊方式（靜態(tài)），也就是使用register_chrdev函數(shù)注冊設備。其三個參數(shù)分別是主設備號（手動分配），設備名稱（字符串），函數(shù)集合指針結(jié)構(gòu)體。主設備號的可選范圍是0-4095，所以使用之前先查看開發(fā)板的Linux系統(tǒng)還有哪些設備號沒有用，使用命令cat /proc/devices查看。

最后就是完整的編寫驅(qū)動和應用程序，驅(qū)動程序完成設備打開，讀寫操作，使用一個虛擬讀寫設備做一個簡單的例子。借助copy_to_user（將內(nèi)核態(tài)數(shù)據(jù)復制到用戶態(tài)）和printk函數(shù)（內(nèi)核態(tài)）完成模擬。

共分以下幾步

?編寫驅(qū)動程序（對printk的解釋內(nèi)核態(tài)，設備注冊等）

?編寫App程序（open等函數(shù)）

?編譯驅(qū)動程序成.ko 測試（編寫Makefile文件）

?編譯App

?下載到TF的rootfs分區(qū)下

?找到相應文件夾下加載模塊insmod **.ko

?查看系統(tǒng)中的所有設備cat /proc/devices

?創(chuàng)建設備節(jié)點文件mknod /dev/chrdevbase c 200 0 然后再執(zhí)行上一步查看設備是否多了chrdevbase

c表示字符設備，200是主設備號，0是次設備號

?如果App要讀寫chrdevbase設備，直接操作/dev/chrdevbase就可以

讀操作測試./chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 1