1.1字符设备驱动内部实现原理
1>用户打开设备open("~/dev/mycdev",O_RDWR);
("路径"，打开方式)
2>在内核的虚拟文件系统层会同步执行sys_open函数,实现如下操作
3>根据open函数的路径，找到struct inode结构体
4>在struct inode结构体中有设备号和一个共用体(联合体)，结构体struct_cdev是共用体中的成员
之一，引用设备号和struct_cdev
5>struct_cdev(字符设备驱动对象结构体)中有成员：设备号和struct file_operation(操作方法结
构体)
6>具体的操作符方法是操作方法结构体的成员，根据用户的操作，内核执行与之相同的操作方法。
1.2分步注册流程
1>分配对象：为字符设备驱动对象申请空间
2>初始化对象：字符设备驱动对象的初始化，包括如下两步：
字符设备驱动对象的部分初始化
申请设备号(包括动态申请、静态申请
4>注册驱动：将字符设备驱动对象注册进内核
5>注销驱动：包括字符设备驱动对象的注销和释放申请的设备号2.1分配对象
cdev_alloc()；
无参，申请成功后，返回申请空间的首地址，失败返回NULL
2.2初始化对象
1>实现字符设备驱动的部分初始化，无返回值
cdev_init( )
2>申请设备号
静态指定设备号(major>0)：
register_chrdev_region( )；成功，返回0，失败返回错误码
动态申请设备号(major=0):
alloc_chardev_region( )；成功返回0，失败返回错误码
2.3注册驱动
cdev_add( )，成功返回0，失败返回错误码
2.4注销驱动
cdev_del( )注销字符设备驱动对象
kfree( )释放申请的设备号
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
struct cdev *cdev;
unsigned int major=0;
unsigned int minor=0;
dev_t devno;
struct class *cls;
struct device *dev;
int mycdev_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
long mycdev_ioctl(struct file *file,unsigned int cmd,unsigned long arg)
{
return 0;
}
int mycdev_close(struct inode *inode,struct file *file)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
//定义操作方法结构体变量并赋值
struct file_operations fops={
.open=mycdev_open,
.unlocked_ioctl=mycdev_ioctl,
.release=mycdev_close,
};
static int __init mycdev_init(void)
{
int ret,i;
//1.分配对象空间
cdev=cdev_alloc();
if(NULL==cdev)
{
printk("分配字符设备驱动对象失败！\n");
ret=-EFAULT;
goto OUT1;
}
printk("分配对象空间成功！\n");
//2.初始化对象
cdev_init(cdev,&fops);
//3.申请设备号
if(major>0)
{
ret=register_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3,"myled");
if(ret)
{
printk("静态指定设备号失败!\n");
goto OUT2;
}
}
else if(0==major)
{
ret=alloc_chrdev_region(&devno,major,3,"myled");
if(ret)
{
printk("动态申请设备号失败！\n");
goto OUT2;
}
//获取主设备号和次设备号
major=MAJOR(devno);
minor=MINOR(devno);
}
printk("申请设备号成功！\n");
//4.注册字符设备驱动对象
ret=cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),3);
if(ret)
{
printk("注册字符设备驱动对象失败！\n");
goto OUT3;
}
printk("注册字符设备驱动对象成功！\n");
//向上提交目录
cls=class_create(THIS_MODULE,"myled");
if(IS_ERR(cls))
{
printk("向上提交目录失败！\n");
ret=-PTR_ERR(cls);
goto OUT4;
}
printk("向上提交目录成功！\n");
for(i=0;i<3;i++)
{
dev=device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"myled%d",i);
if(IS_ERR(dev))
{
ret=-PTR_ERR(dev);
goto OUT5;
}
}
printk("向上提交设备节点成功！\n");
//完成硬件寄存器地址的映射以及初始化
return 0;
OUT5:
//释放已经申请的设备节点信息
for(--i;i>=0;i--)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
//释放目录空间
class_destroy(cls);
OUT4:
//注销字符设备驱动对象
cdev_del(cdev);
OUT3:
//释放设备号
unregister_chadev_region(MKDEV(major,minor),3);
OUT2:
//释放对象空间
kfree(cdev);
OUT1:
return ret;
}
static void __exit mycdev_exit()
{
//销毁设备节点
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
//释放目录空间
class_destroy(cls);
//1.注销字符设备驱动对象
cdev_del(cdev);
//2.释放设备号
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3);
//3.释放对象空间
kfree(cdev);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
