新字符设备驱动原理和框架源码分析
作者：互联网
一、分配和释放设备号
动态申请设备号：
/*
dev:设备号--dev_t devid;
count:是要申请的数量，一般都是一个；
name:是设备名字
*/
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)
静态申请设备号：
/*
from:是要申请的起始设备号，也就是给定的设备号；
count:是要申请的数量，一般都是一个；
name:是设备名字
*/
int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
释放(删除)设备号：
/* from:是要申请的起始设备号，也就是给定的设备号； count:是要申请的数量，一般都是一个； */ void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
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二、驱动模块的加载和卸载
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
当在终端使用“insmod”命令加载驱动的时候，xxx_init 这个函数就会被调用。
当在终端使用“rmmod”命令卸载具体驱动的时候 xxx_exit 函数就会被调用。
字符驱动模块：
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define NEWCHR_CNT 1 /* 设备号个数 */
#define NEWCHR_NAME "newchr" /* 名字 */
/* newchr设备结构体 */
struct newchr_dev
{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 次设备号 */
};
struct newchr_dev newchr; /* 设备 */
/*
* @description : 打开设备
* @param - inode : 传递给驱动的inode
* @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int chr_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &newchr; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/*
* @description : 从设备读取数据
* @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
* @param - cnt : 要读取的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
*/
static ssize_t chr_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*
* @description : 向设备写数据
* @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
* @param - buf : 要写给设备写入的数据
* @param - cnt : 要写入的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
*/
static ssize_t chr_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int retvalue;
unsigned char databuf[1];
unsigned char state;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);//将用户传递的参数转移到内核中
if(retvalue < 0)
{
printk("kernel write fail!\r\n");
return -EFAULT;
}
state = databuf[0]; /* 获取状态值 */
/*处理....*/
return 0;
}
/*
* @description : 关闭/释放设备
* @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int chr_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations newchr_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = chr_open,
.read = chr_read,
.write = chr_write,
.release = chr_release,
};
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init chr_init(void)
{
u32 val = 0;
/* 注册字符设备驱动 */
newchr.major = 0; //将设备号定义为0，则每次都动态申请设备号
/* 1、创建设备号 */
if (newchr.major) /* 定义了设备号 */
{
newchr.devid = MKDEV(newchr.major, 0);
register_chrdev_region(newchr.devid, newchr_CNT, newchr_NAME);
}
else /* 没有定义设备号 */
{
alloc_chrdev_region(&newchr.devid, 0, newchr_CNT, newchr_NAME); /* 申请设备号 */
newchr.major = MAJOR(newchr.devid); /* 获取分配号的主设备号 */
newchr.minor = MINOR(newchr.devid); /* 获取分配号的次设备号 */
}
printk("newche major=%d,minor=%d\r\n",newchr.major, newchr.minor);
/* 2、初始化cdev */
newchr.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&newchr.cdev, &newchr_fops);
/* 3、添加一个cdev */
cdev_add(&newchr.cdev, newchr.devid, newchr_CNT);
/* 4、创建类 */
newchr.class = class_create(THIS_MODULE, newchr_NAME);
if (IS_ERR(newchr.class))
{
return PTR_ERR(newchr.class);
}
/* 5、创建设备 */
newchr.device = device_create(newchr.class, NULL, newchr.devid, NULL, newchr_NAME);
if (IS_ERR(newchr.device))
{
return PTR_ERR(newchr.device);
}
return 0;
}
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit chr_exit(void)
{
/* 注销字符设备驱动 */
cdev_del(&newchr.cdev);/* 删除cdev */
unregister_chrdev_region(newchr.devid, newchr_CNT); /* 注销设备号 */
device_destroy(newchr.class, newchr.devid);
class_destroy(newchr.class);
}
module_init(chr_init);
module_exit(chr_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("xjq");
Makefil 文件 注意这里需要修改路径，请按照自身路径修改
gedit Makefil
KERNELDIR := /home/xue1995/linux/IMX6ULL/linux/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek CURRENT_PATH := $(shell pwd) obj-m := newchr.o build: kernel_modules kernel_modules: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules clean: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean终端输入：make -j32编译成功以后就会生成一个名为“newchr.ko”的驱动模块文件
APP
终端输入：gedit App.c导入下面代码
#include "stdio.h" #include "unistd.h" #include "sys/types.h" #include "sys/stat.h" #include "fcntl.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" /*************************************************************** 使用方法 ：./test /dev/chr 0 关闭 ./test /dev/chr 1 打开 ***************************************************************/ /* * @description : main主程序 * @param - argc : argv数组元素个数 * @param - argv : 具体参数 * @return : 0 成功;其他 失败 */ int main(int argc, char *argv[]) { int fd, retvalue; char *filename; unsigned char databuf[1]; if(argc != 3){ printf("Error Usage!\r\n"); return -1; } filename = argv[1]; /* 打开驱动 */ fd = open(filename, O_RDWR); if(fd < 0){ printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]); return -1; } databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 要执行的操作：打开或关闭 */ /* 向/dev/chr文件写入数据 */ retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf)); if(retvalue < 0){ printf("Control Failed!\r\n"); close(fd); return -1; } retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */ if(retvalue < 0){ printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]); return -1; } return 0; }终端输入，进行编译：arm-linux-gnueabihf-gcc App.c -o App
运行测试
将编译出来的 newchr.ko 和 App 这两个文件拷贝到 rootfs/lib/modules/4.1.15目录中，重启开发板，在串口工具中，进入到目录 lib/modules/4.1.15 中，输入如下命令加载 newchr.ko 驱动模块：
depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
./App /dev/newchr 1卸载驱动输入如下命令即可：
rmmod newchrled.ko
标签：字符,return,框架,param,chr,源码,newchr,include,设备 来源： https://www.cnblogs.com/qqqq33/p/16619763.html