在详细的学习字符设备驱动架构之前，我们先来简单的了解一下 Linux 下的应用程序是如

何调用驱动程序的， Linux 应用程序对驱动程序的调用如下：

    

应用程序运行在用户空间，而 Linux 驱动属于内核的一部分，因此驱动运行于内核空间。

当我们在用户空间想要实现对内核的操作，比如使用 open 函数打开 /dev/led 这个驱动，因为用

户空间不能直接对内核进行操作，因此必须使用一个叫做“系统调用”的方法来实现从用户空

间“陷入”到内核空间，这样才能实现对底层驱动的操作。 open 、 close 、 write 和 read 等这些函

数是由 C 库提供的，在 Linux 系统中，系统调用作为 C 库的一部分。当我们调用 open 函数的

时候流程如图：

         

      在linux驱动开发中肯定要初始化相应的外设寄存器，只是在linux驱动开发中，需要根据规定的框架来编写驱动，所以学linux驱动开发重点是学习框架。

      linux驱动有两种运行方式，第一种就是将驱动编译进linux内核中，这样当linux内核启动的时候就会自动运行驱动程序。第二种将驱动编译成模块（linux下模块扩展名为.ko），在linux内核启动以后使用insmod命令加载驱动模块。

       模块的加载和卸载函数注册函数如下：

       

module_init(xxx_init);    //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit);    //注册模块卸载函数

       module_init 函数用来向 Linux 内核注册一个模块加载函数，参数 xxx_init 就是需要注册的具体函数，当使用“insmod”命令加载驱动的时候，xxx_init 这个函数就会被调用。module_exit() 函数用来向 Linux 内核注册一个模块卸载函数，参数 xxx_exit 就是需要注册的具体函数，当使 用“rmmod”命令卸载具体驱动的时候 xxx_exit 函数就会被调用。

第三：编写字符设备驱动实验程序

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>


//声明对应的变量
#define CHRDEVBASE_MAJOR    200     //主设备号
#define CHRDEVBASE_NAME     "chrdevbase"

static char  readbuf[100];    //读缓冲区
static char  writebuf[100];   //写缓冲区
static char  kerneldata[]={"kernel data!"};


//打开设备
static int chrdevbase_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
    return 0;
}

//从设备读取数据   filp---要打开的设备文件（文件描述符）
static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t cnt,loff_t *offt)
{
    int retvalue = 0;

    //向用户空间发送数据
    memcpy(readbuf,kerneldata,sizeof(kerneldata));
    retvalue = copy_to_user(buf,readbuf,cnt);

   if(retvalue == 0){
        printk("kernel senddata ok!\r\n");
   }else {
       printk("kernel senddata failed\r\n");
  }

    return 0;
}


//向设备中写数据
static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt, loff_t *offt )
{
    int retvalue = 0;
    //接收用户空间传递给内核的数据并且打印出来
    retvalue = copy_from_user(writebuf,buf,cnt);
    if(retvalue == 0)
    {
       printk("kernel recevdata:%s\r\n",writebuf);  
    }else
    {
       printk("kernel recevdata failed!\r\n");
    }
      return 0;
}


//关闭释放设备
static int chrdevbase_release(struct inode *inode,struct file *filp)
{
    return 0;
}


//设备操作函数结构体
static struct file_operations chrdevbase_fops = {
    .owner = THIS_MODULE, 
    .open = chrdevbase_open,
    .read = chrdevbase_read,
    .write = chrdevbase_write,
    .release = chrdevbase_release, 
};

//驱动入口函数
static int __init chrdevbase_init(void)
{
    int retvalue =0 ;

    //注册字符设备驱动
    retvalue = register_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME,&chrdevbase_fops);
     
    return 0;
}


//驱动出口函数
static void __exit chrdevbase_exit(void)
{
   /* 注销字符设备驱动 */
     unregister_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME);
     printk("chrdevbase_exit()\r\n"); 
}

//将上面两个函数指定为驱动的入口函数和出口函数
module_init(chrdevbase_init);
module_exit(chrdevbase_exit);
MODULE_LINCENSE("GPL");

总结：本次实验详细描述了字符设备驱动的开发过程，带领大家完成了第一个字符设备驱动的开发。