目的：實現最簡單的點燈操作。

Linux一切皆文件，應用程序訪問某個物理設備(文件)時，首先通過open, read, write等庫函數調用系統調用接口(System call interface)，系統調用通過傳進來的系統調用號操作虛擬文件系統(Virtual File System)，VFS再根據目標文件類型去找相應的驅動程序。
應用程序和VFS之間的接口是系統調用，而VFS與文件系統以及設備文件之間的接口是file_iperations結構體成員函數。

struct file_operations結構體

Linux通過注冊+回調的方式將驅動程序和系統調用聯系起來。file_operations 中包含對文件進行打開，關閉，讀寫，控制等一些成員函數。
具體的成員函數參考：Linux 字符設備驅動結構（四）—— file_operations 結構體知識解析

static struct file_operations led_drv_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = led_drv_open,.write = led_drv_write, };

驅動加載函數

/* 使用insmod命令安裝驅動時會調用此函數 */ int led_drv_init(void){int minor = 0;GPIOB = (GPIO *)ioremap(GPIOB_BASE, sizeof(GPIO)); // 地址映射major = register_chrdev(0, "led_drv", &led_drv_fops); // 注冊驅動, 0表示動態分配主設備號leddrv_class = class_create(THIS_MODULE, "led_drv");// leddrv_class_dev = class_device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led"); // 從3.0開始改為device_create()leddrv_dev[minor] = device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "leds");for(minor = 1; minor < 3; minor++){leddrv_dev[minor] = device_create(leddrv_class, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, "led%d", minor);}led_init();printk("led_drv_init\n"); end:return 0; }module_init(led_drv_init);

• ioremap將物理地址映射到內核虛擬地址。
• register_chrdev注冊字符設備。
• 宏class_create用于動態創建設備的邏輯類。---- linux驅動的類class及其節點
• device_create用于動態的創建邏輯設備。會在/sys/devices/virtual目錄下創建新的邏輯設備目錄，在/dev目錄下創建與邏輯類對應的設備文件。例如上面的程序創建了/dev/leds，/dev/led1，/dev/led2。主設備號相同，次設備號分別為0，1，2。
• 最后通過宏module_init的修飾，將加載函數鏈接到.initcall段，方便內核尋找。

驅動卸載函數

void led_drv_exit(void){int minor;unregister_chrdev(major, "led_drv"); // 卸載驅動for(minor = 0; minor < 3; minor++){device_unregister(leddrv_dev[minor]); // 與device_create()對應}class_destroy(leddrv_class); // 與class_create()對應iounmap(GPIOB); }module_exit(led_drv_exit);

• unregister_chrdev刪除字符設備。
• device_unregister會刪除/sys/devices/virtual下對應的設備目錄，以及/dev下對應的設備文件。
• class_destroy刪除設備的邏輯類。
• module_exit修飾。

幾個內核結構體

• struct file代表一個已經打開的文件，系統中的每個打開的文件在內核空間都有一個關聯的 struct file。
• struct inode內核使用inode結構體在內核內部表示一個文件。

更多：Linux 字符設備驅動結構（三）—— file、inode結構體及chardevs數組等相關知識解析

Makefile

KERN_DIR = ~/linux-3.4.yall:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderobj-m += first_drv.o

• KERN_DIR是內核目錄，編譯模塊前要先編譯內核。
• make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules ->參考文章
• obj-m表示生成獨立的.ko文件，obj-y表示該模塊編譯到zImage
• 多個源文件時：obj-m表示生成的驅動文件名，*-objs表示所有依賴，且所有源文件不能與生成的驅動名同名，否則會報module license 'unspecified' taints kernel.錯誤。->參考文章

.....obj-m += key_drv.okey_drv-objs := key_drv_main.o key/key.o

工程文件

01_LED: first_drv
02_KEY: key_polling

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux驱动开发（一）：字符设备的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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