20191013 （24）ARM Linux 字符设备驱动（1）驱动开发摸板（框架）

傷城~ 2023-06-07 08:11 8阅读 0赞

##### 驱动基础介绍 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0ODkwOTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

1 驱动加载成功以后会在 /dev 目录下生成一个相应文件夹，通过对文件夹下的内容进行调用

**![加粗样式][20191013200251150.png]**  
2 include/linux/fs.h 中的 file\_operations 结构体定义了 linux 内核驱动操作函数集合

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0ODkwOTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0ODkwOTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> owner 拥有该结构体的模块的指针，一般设置为 THIS\_MODULE  
> llseek 函数用于修改文件当前的读写位置  
> read 函数用于读设备文件  
> write 函数用于写设备文件  
> poll 轮询函数，用于查询设备是否可以进行非阻塞的读写  
> unlocked\_ioctl 函数提供对于设备的控制功能，与应用程序中的 ioctl 函数对应  
> compat\_ioctl 与 Unlocked\_ioctl 区别在于在 64 位系统上，32 位的应用程序调用将会使用此函数，而在 32 位系统调用 unlocked\_ioctl  
> mmap 用于将设备的内存映射到进程空间（用户空间），一般帧缓冲设备会使用此函数，例如 LCD 驱动的显存，可以避免来回复制  
> open 函数打开设备文件  
> release 函数释放（关闭) 设备文件，与应用程序中的 close 函数对应  
> fasync 函数用于刷新待处理的数据，用于将缓冲区中的数据刷新到磁盘中  
> aio\_fasync 函数是异步处理

--------------------

##### 驱动模块接口 #####

1 出入口函数  
insmod xxx.ko 加载驱动  
rmmod xxx.ko 卸载驱动  
lsmod 已加载驱动的列表  
modprobe -r xx.ko 一键卸载驱动模块所依赖的其它模块

在文件中需要声明

//驱动入口
    static int   __init xx_init(void) 
    {
        return 0;
    }
    
    //驱动出口
    static void   __exit xxx_exit(void) 
    {
        
    }
    
    //向 linux 声明出入口函数
    module_init(xxx_init);
    module_exit(xxx_exit);

2 字符设备注册与注销

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, const struct file_operations *fops)
    
    static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
    // major 主设备号，Linux 下每一个设备都又一个设备号
    // name 设备名字
    // fops  结构体 file_operations 类型指针，指向设备的操作函数集合变量

ll 例程
    static struct file_operations test_fops;
    
    static int   __int xxx_init(void) 
    {
        int retvalue = 0;
        retvalue = register_chrdev(200, "chrtest", &test_fops);
        if (retvalue < 0) {
            //字符设备注册失败，自行处理
        }
        
        return 0;
    }
    
    static void    __exit xxx_exit(void) 
    {
        unregister_chrdev(200, "chrtest");
    }
    
    module_init(xxx_init):
    module_exit(xxx_init);

> **注意：** cat /proc/devices 要确保设备号没有被使用

3 实现具体操作函数  
3.1 开 / 关  
3.2 读 / 写

//打开设备
    static int chrtest_open(struct inode *inode, struct file *filp) {
        //具体实现功能
        return 0;
    }
    
    //从设备读取
    static ssize_t chrtest_read(struct file *filp, char __user *buf,
    size_t cnt, loff_t *offt) {
        //具体功能
        retunr 0;
    }
    
    //向从设备写数据
    static ssize_t chrtest_write(struct file *filp, 
                                        const char __user *buf,
                                        size_t cnt, loff_t *offt)
    {
        //具体功能
        return 0;
    }
    
    //关闭 / 释放设备
    static int chrteat_release(struct inode *inode, struct file *filp) 
    {
        //具体功能
        retunr 0;
    }
    //核心
    static struct file_operations test_fops = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .open = chrtest_open,
        .read = chrtest_read,
        .write = chrtest_write,
        .release = chrtest_release,
    };
    
    static int    __init xxx_init(void) 
    {
        int retvalue = 0;
        retvalue = register_chrdev(200, "chrtest", &test_fops);
        if (retvalue < 0) {
            //注册失败自行处理
        }
        return 0;
    }
    
    static void    __exit xxx_exit(void) 
    {
        unregister_chrdev(200, "chrtest");
    }
    
    module_init(xxx_init);
    module_exit(xxx_exit);
    
    MODULE_LICENSE("GPL"); //证书必须加
    MODULE_AUTHOR("xxxxx"); //作者 非必须

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