【嵌入式Linux内核驱动】字符设备驱动 | 注册设备号 | 初始化字符设备 | 实现定制文件操作 | 实现读写文件操作

字符设备驱动

一、注册设备号

为了让内核知道这个设备是合法的

• 主次设备号
• MKDEV
• register_chrdev_region

驱动部分

00_头文件

#include <linux/fs.h>	  //for MKDEV register_chrdev_region

01_主次设备号

#define LED_MA 500  //主设备号 用于区分不同种类的设备  
                    //某些主设备号已经静态地分配给了大部分公用设备。见Documentation/devices.txt 。 
#define LED_MI 0   //次设备号 用于区分同一类型的多个设备
#define LED_NUM 1  //有多少个设备

02_注册字符设备号

	dev_t devno = MKDEV(LED_MA, LED_MI); 
	int ret;

	ret = register_chrdev_region(devno, LED_NUM, "my_led");   /*注册字符设备号(静态分配)，为了让内核认可
	   为一个字符驱动获取一个或多个设备编号
	   dev_id:       分配的起始设备编号(常常是0）
	   DEVICE_NUM：  请求的连续设备编号的总数(不能太大，避免别的主设备号冲突)
	   DEVICE_NAME： 是应当连接到这个编号范围的设备的名字 
	   alloc_chrdev_region  可进行动态分配                                           
                                                    */
	if (ret < 0) {
   
   
		printk("register_chrdev_region\n");
		return ret;
	}

03_取消注册

	dev_t devno = MKDEV(LED_MA, LED_MI);
	unregister_chrdev_region(devno, LED_NUM);  //取消注册

总程序

//led.c
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>	  //for MKDEV register_chrdev_region

#define LED_MA 500  //主设备号 用于区分不同种类的设备  
                    //某些主设备号已经静态地分配给了大部分公用设备。见Documentation/devices.txt 。 
#define LED_MI 0   //次设备号 用于区分同一类型的多个设备
#define LED_NUM 1  //有多少个设备


static int led_init(void)
{
   
   
	dev_t devno = MKDEV(LED_MA, LED_MI); 
	int ret;

	ret = register_chrdev_region(devno, LED_NUM, "my_led");   /*注册字符设备号(静态分配)
	   为一个字符驱动获取一个或多个设备编号
	   dev_id:       分配的起始设备编号(常常是0）
	   DEVICE_NUM：  请求的连续设备编号的总数(不能太大，避免别的主设备号冲突)
	   DEVICE_NAME： 是应当连接到这个编号范围的设备的名字 
	   alloc_chrdev_region  可进行动态分配                                           
                                                    */
	if (ret < 0) {
   
   
		printk("register_chrdev_region\n");
		return ret;
	}

	printk("led init\n");

	return 0; //返回值  0:成功   负值:失败
}

static void led_exit(void)
{
   
   
	dev_t devno = MKDEV(LED_MA, LED_MI);
	unregister_chrdev_region(devno, LED_NUM);  //取消注册
	printk("led exit\n");
}

module_init(led_init); //模块加载入口声明
module_exit(led_exit); //模块卸载入口声明
MODULE_LICENSE("GPL"); //模块免费开源声明

验证测试

# insmod led.ko     /*加载模块 
# rmmod  led         //卸载模块 

二、初始化字符设备

• file_operations

• cdev_init

• cdev_add

驱动部分

00_头文件

#include <linux/cdev.h>  //字符设备头文件

01_字符设备初始化

struct file_operations led_fops 这部分全是函数指针

struct cdev cdev; //定义字符设备

static int  led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
   
   
  printk("driver led  open\n");
  return 0;
}
	
static int  led_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
   
   
  printk("driver led  close\n");
  return 0;
}

struct file_operations  led_fops = {
   
    //文件操作(一切皆文件)
	.owner = THIS_MODULE,
	.open =  led_open,
	.release =  led_release,
};

	cdev_init(&cdev, & led_fops);//字符设备初始化
	ret = cdev_add(&cdev, devno, LED_NUM); //添加字符设备到系统中
	if (ret < 0) {
   
   
		printk("cdev_add\n");
		return ret;
	}

02_字符设备删除

这个删完，再取消注册，相当于把空间中的内容都清掉，再把空间释放

	cdev_del(&cdev)

应用部分

交叉编译aarch64-linux-gnu-gcc app.c

//app.c  
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>

int main(int argc, char **argv)
{
   
   
	int fd;

	fd = open("/dev/led", O_RDWR);
	if (fd < 0) {
   
   
		perror("open");
		exit(1);
	}
	printf("open led ok\n");  //注意要加\n 否则打印信息可能没有

	return 0;
}

总程序

//led.c
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>	  //for MKDEV register_chrdev_region
#include <linux/cdev.h>   //字符设备头文件

#define LED_MA 500  //主设备号 用于区分不同种类的设备  
                    //某些主设备号已经静态地分配给了大部分公用设备。见Documentation/devices.txt。
#define LED_MI 0    //次设备号 用于区分同一类型的多个设备
#define LED_NUM 1   //有多少个设备


struct cdev cdev;   //定义字符设备

static int  led