Linux字符设备驱动——经典标准字符模型
文章目录
- 特征
- 头文件
- 注册函数
- 注销函数
- 设备号，设备驱动节点需要手动创建
- 经典标准字符驱动模型
- 驱动程序zx_chrdev_led.c源代码
- 应用程序app.c源代码
- 实例代码测试
- 测试次设备号是否是全部占用
经典标准字符模型，即为Linux2.6之前的早期经典标准字符模型。
特征
- 没有使用一个核心的结构体，把需要的信息进行封装
- 安装驱动后，不会在/dev/目录下创建设备节点，需要使用mknod创建。
- 一个主设备号只能被注册一次，一次注册0~255的次设备号就被占用了。
杂项设备，每次注册，只占用了一个次设备号，（主设备号固定为10）
头文件
#include
注册函数
注册一个标准字符设备
int register_chrdev(unsigned int major,const char *name, const struct file_operations *fops)
参数：
major： 主设备号mane： 设备名，不需要和/dev 下对应节点名相同fops： 文件操作集合返回值（1）、当major为0时，表示动态分配成功：返回分配的主设备号失败：返回负数（2）、当major>0时，表示静态注册，使用用户定义的主设备号成功：返回0失败：返回负数
注销函数
void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
参数
major：主设备号name：设备名，使用register_chrdev 注册的设备名。返回值：无
设备号，设备驱动节点需要手动创建
主设备号：0~255,10为杂项设备号
次设备号：0~255
注意：
早期经典字符设备不会在dev目录下创建设备驱动节点，需要用户手动创建，并且注册后占用一个主设备号，因此次设备号被全部占用。
注册字符设备后，都会在/proc/decices目录下出现主设备号。
创建主设备号250，次设备号100的设备节点
mknod /dev/abc c 250 100
打印等级，数字越小，等级越高
查看开发板等级
cat /proc/sys/kernel/prink
早期模型，注册了主设备号，就会占用其下的次设备号。
经典标准字符驱动模型
驱动程序zx_chrdev_led.c源代码
#include <linux/module.h> //驱动模块头文件#include <linux/init.h>#include <linux/fs.h>#include <asm/io.h> //开发板引脚支持头文件#include <asm/uaccess.h> //copy_from_user ,copy_to_user#include<linux/gpio.h> // GPIO头文件#define DEV_NAME "zx_chrdev_led"#define LED_NUM (4)static unsigned int LED_pin[LED_NUM] = {EXYNOS4X12_GPM4(0),EXYNOS4X12_GPM4(1),EXYNOS4X12_GPM4(2),EXYNOS4X12_GPM4(3),};static unsigned int major = 0; //动态配置设置0，否则设置正数1~255 (自己保证可用)static char * pchrdev_name = DEV_NAME;static ssize_t chrdev_read (struct file *pfile, char __user *buff, size_t size, loff_t *off){printk(KERN_EMERG "line:%d,%s is call\n", __LINE__, __FUNCTION__);return 0;}static ssize_t chrdev_write(struct file *filp,const char __user *user_buf,size_t count,loff_t *off){int ret = 0;char buf[LED_NUM] = {0};int i = 0;printk(KERN_EMERG "line:%d,%s is call\n", __LINE__, __FUNCTION__);if(count == 0){return 0;}if(count > LED_NUM){ //因为板子只有4盏灯count = LED_NUM;}ret = copy_from_user(buf, user_buf, count); //用户空间传数据到内核空间if(ret){return ret;}for(i = 0; i < count; i++){if(buf[i] == 1){gpio_set_value(LED_pin[i],0);/* 亮 */}else if(buf[i] == 0){gpio_set_value(LED_pin[i],1);/* 灭 */}}return count;}static int chrdev_open(struct inode *pinode, struct file *pfile){printk(KERN_EMERG "line:%d,%s is call\n", __LINE__, __FUNCTION__);return 0;}static int chrdev_release(struct inode *pinode, struct file *pfile){printk(KERN_EMERG "line:%d,%s is call\n", __LINE__, __FUNCTION__);return 0;}static const struct file_operations chrdev_fops = {.read = chrdev_read,.write = chrdev_write,.release = chrdev_release,.open = chrdev_open,};static int __init zx_chrdev_led_init(void){int ret;int i;for(i = 0;i < LED_NUM; i++){ret = gpio_request(LED_pin[i],"leds");if(ret < 0){printk(KERN_EMERG "gpio_request is error\n");goto gpio_request_err;}gpio_direction_output(LED_pin[i],1); //四盏灯设置为输出功能，并且输出高电平}if(major){ret = register_chrdev(major,pchrdev_name,&chrdev_fops); //静态分设备号配方式if ( ret < 0 ){printk(KERN_EMERG "register_chrdev error\n");goto register_chrdev_err;}else{major = register_chrdev(0, pchrdev_name, &chrdev_fops); //动态分配设备号方式if ( major < 0 ){ret = major;printk(KERN_EMERG "register_chrdev error\n");goto register_chrdev_err;}}printk(KERN_EMERG "major:%d\n",major);printk(KERN_EMERG "%s is OK!!!\n",__FUNCTION__);return 0;register_chrdev_err:gpio_request_err:for(--i; i >= 0; i--){gpio_free(LED_pin[i]);}return ret ;}static void __exit zx_chrdev_led_exit(void){int i = 0;for(i=0;i<4;i++){gpio_set_value(LED_pin[i],1); //灭灯gpio_free(LED_pin[i]); //释放GPIO}unregister_chrdev(major, pchrdev_name);printk(KERN_EMERG "Goodbye,zx_chrdev_led\n");}module_init(zx_chrdev_led_init);module_exit(zx_chrdev_led_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
应用程序app.c源代码
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#define DEV_NAME "/dev/zx_chrdev_led"#define LED_NUM (4)int main(void){char buf[] = {1, 0, 0, 0}; //1£¬ÁÁ£¬0±íʾÃð£¬int i = 0;int fd;fd = open(DEV_NAME, O_RDWR);if(fd < 0){printf("open :%s failt!\r\n", DEV_NAME);}while(1){write(fd, buf, LED_NUM);memset(buf, 0, LED_NUM);buf[i++ % LED_NUM] = 1;sleep(1);}return 0;}
对应的Makefile只需修改杂项设备对应的Makefile，修改驱动的名字就可以。
实例代码测试
[root@ZX20150811 /home]# lsapp zx_chrdev_led.ko[root@ZX20150811 /home]# insmod zx_chrdev_led.ko[ 3643.345000] major:249[ 3643.345000] zx_chrdev_led_init is OK!!![root@ZX20150811 /home]# mknod /dev/zx_chrdev_led c 249 1[root@ZX20150811 /home]# ./app[ 3740.410000] line:61,chrdev_open is call[ 3740.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3741.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3742.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3743.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3744.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3745.410000] line:36,chrdev_write is call[ 3746.410000] line:36,chrdev_write is call^C[ 3746.990000] line:68,chrdev_release is call[root@ZX20150811 /home]#
这里的次设备号为1，因为经典标准字符模型一旦注册了主设备号，这个主设备号下的次设备号都被占用。下面测试其它的次设备号。
测试次设备号是否是全部占用
[root@ZX20150811 /home]# rmmod zx_chrdev_led.ko[ 3879.105000] Goodbye,zx_chrdev_led[root@ZX20150811 /home]# rm -f /dev/zx_chrdev_led[root@ZX20150811 /home]# lsapp zx_chrdev_led.ko[root@ZX20150811 /home]# insmod zx_chrdev_led.ko[ 3913.425000] major:249[ 3913.425000] zx_chrdev_led_init is OK!!![root@ZX20150811 /home]# mknod /dev/zx_chrdev_led c 249 23[root@ZX20150811 /home]# ./app[ 3950.420000] line:61,chrdev_open is call[ 3950.420000] line:36,chrdev_write is call[ 3951.420000] line:36,chrdev_write is call[ 3952.420000] line:36,chrdev_write is call[ 3953.420000] line:36,chrdev_write is call[ 3954.420000] line:36,chrdev_write is call^C[ 3954.925000] line:68,chrdev_release is call[root@ZX20150811 /home]#
结果可以知道，换个次设备号应用程序依然能够识别并使用。
迈不过友情╰
淩亂°似流年
柔情只为你懂
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