第15章 文件私有数据实验

在之前章节编写的驱动程序中，将生成字符设备的一些硬件属性（设备号、类、设备名称等）全都写成了变量的形式，虽然这样编写驱动代码不会产生报错，但是会显得有点不专业。通常在驱动开发中会为设备定义相关的设备结构体，将硬件属性的描述信息全部放在该结构体中，在本章节中将对设备结构体的功能实现和文件私有数据进行学习。

15.1 文件私有数据简介

Linux中并没有明确规定要使用文件私有数据，但是在linux驱动源码中，广泛使用了文件私有数据，这是Linux驱动遵循的“潜规则”，实际上也体现了Linux面向对象的思想。struct file 结构体中专门为用户留了一个域用于定义私有数据。结构体内容如下所示：

文件私有数据的概念在Linux驱动中有着非常广泛的应用，文件私有数据就是将私有数据private_data指向设备结构体。通过它可以将私有数据一路从open函数带到read, write函数层层传入。一般是在open 的时候赋值，read、write时使用。open函数中私有数据的使用如下所示：

在上述代码中，定义了一个设备结构体dev1，然后在open函数中，将私有数据private_data指向了设备结构体dev1。

我们可以在read write函数中通过private_data访问设备结构体，如下所示：

15.2 实验程序编写

15.2.1 驱动程序编写

本驱动程序对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\10\module。

本章实验将编写Linux下的使用文件私有数据实例代码，在open函数中对私有数据结构体赋值，在write函数中使用。编写完成的代码如下所示：

15.2.2 编写测试 APP

本应用程序对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\10\app。

编写测试APP其实是在编写Linux应用，在应用程序中向设备文件写入数据，编写完成的应用程序app.c代码如下所示：

15.3 运行测试

对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放file.c和Makefile文件目录下，如下图（图15-1）所示：

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图15-2）所示：

编译完生成 file.ko目标文件，如下图（图15-3）所示：

至此我们的驱动模块就编译成功了，下面进行应用程序编译，

15.3.2 编译应用程序

因为测试APP是要在开发板上运行的，所以需要aarch64-linux-gnu-gcc来编译，输入以下命令，编译完成以后会生成一个app的可执行程序，如下图（图15-4）所示：

aarch64-linux-gnu-gcc app.c -o app

下面进行驱动程序的测试。

驱动加载成功之后会生成/dev/test设备驱动文件，输入以下命令查看杂项设备的主次设备号。

ls /dev/test -al

结果如下图（图15-6）所示：

运行应用程序，如下（图 15-6）所示：

在此实验中，将硬件属性的信息全部放在一个结构体private_data，依然可以实现字符设备的操作。

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