本系列圖文教程均以全志H3開發(fā)板為實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)，字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)是最基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)開發(fā)。其本質(zhì)是按字節(jié)進(jìn)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(shè)備，驅(qū)動(dòng)加載成功以后會(huì)在“/dev”目錄下生成相應(yīng)的文件，應(yīng)用程序通過(guò)對(duì)“/dev/xxx進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制”。應(yīng)用程序中的每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，都在驅(qū)動(dòng)程序中有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，Linux內(nèi)核文件中存在著一個(gè)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)操作函數(shù)集合，以結(jié)構(gòu)體file_operations展現(xiàn)。

編寫驅(qū)動(dòng)需要注冊(cè)兩種操作函數(shù)，加載和卸載。module_init 函數(shù)用來(lái)向 Linux 內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)模塊加載函數(shù)，參數(shù) xxx_init 就是需要注冊(cè)的具體函數(shù)，當(dāng)使用“insmod”命令加載驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，xxx_init 這個(gè)函數(shù)就會(huì)被調(diào)用。module_exit()函數(shù)用來(lái)向 Linux 內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)模塊卸載函數(shù)，參數(shù) xxx_exit 就是需要注冊(cè)的具體函數(shù)，當(dāng)使用“rmmod”命令卸載具體驅(qū)動(dòng)的時(shí)候 xxx_exit 函數(shù)就會(huì)被調(diào)用。驅(qū)動(dòng)編譯完成后是.ko文件，使用insmod和modprobe加載驅(qū)動(dòng)模塊。

對(duì)于字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)而言，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊加載成功以后需要注冊(cè)字符設(shè)備，同樣，卸載驅(qū)動(dòng)模塊的時(shí)候也需要注銷掉字符設(shè)備。注冊(cè)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(dòng)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(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò)，作者信息非必須。

添加函數(shù)為：

MODULE_LICENSE()
MODULE_AUTHOR()

Linux如何判斷當(dāng)下的設(shè)備就是程序想要調(diào)用的那一個(gè)呢，通過(guò)設(shè)備號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行唯一匹配。有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種分配方式，我們先講解舊的驅(qū)動(dòng)設(shè)備注冊(cè)方式（靜態(tài)），也就是使用register_chrdev函數(shù)注冊(cè)設(shè)備。其三個(gè)參數(shù)分別是主設(shè)備號(hào)（手動(dòng)分配），設(shè)備名稱（字符串），函數(shù)集合指針結(jié)構(gòu)體。主設(shè)備號(hào)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(shè)備號(hào)沒(méi)有用，使用命令cat /proc/devices查看。

最后就是完整的編寫驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序，驅(qū)動(dòng)程序完成設(shè)備打開，讀寫操作，使用一個(gè)虛擬讀寫設(shè)備做一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。借助copy_to_user（將內(nèi)核態(tài)數(shù)據(jù)復(fù)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(dòng)程序（對(duì)printk的解釋內(nèi)核態(tài)，設(shè)備注冊(cè)等）

?編寫App程序（open等函數(shù)）

?編譯驅(qū)動(dòng)程序成.ko 測(cè)試（編寫Makefile文件）

?編譯App

?下載到TF的rootfs分區(qū)下

?找到相應(yīng)文件夾下加載模塊insmod **.ko

?查看系統(tǒng)中的所有設(shè)備cat /proc/devices

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

c表示字符設(shè)備，200是主設(shè)備號(hào)，0是次設(shè)備號(hào)

?如果App要讀寫chrdevbase設(shè)備，直接操作/dev/chrdevbase就可以

讀操作測(cè)試./chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 1