mucheni的博客

在之前章节编写的驱动程序中，将生成字符设备的一些硬件属性（设备号、类、设备名称等）全都写成了变量的形式，虽然这样编写驱动代码不会产生报错，但是会显得有点不专业。通常在驱动开发中会为设备定义相关的设备结构体，将硬件属性的描述信息全部放在该结构体中，在本章节中将对设备结构体的功能实现和文件私有数据进行学习。Linux中并没有明确规定要使用文件私有数据，但是在linux驱动源码中，广泛使用了文件私有数据，这是Linux驱动遵循的“潜规则”，实际上也体现了Linux面向对象的思想。15.2.2 编写测试 APP。

在“第12章 字符设备驱动框架实验”中，已经对file_operations结构体的进行了填充，该结构体的每一个成员都对应着一个系统调用，例如read、write等，在对应的实验中，只是对调用函数进行了标志打印，并没有真正实现设备的读写功能，而在本章节将对内核空间与用户空间的数据交换功能进行实现。以上代码在cdev_test_read函数中使用copy_to_user函数将内核数据拷贝到用户空间，在cdev_test_write函数中使用copy_from_user函数将用户空间数据拷贝到内核空间。

经过前面章节的学习，我们已经对字符设备驱动框架有了一定的理解，而本章要讲解的杂项设备属于特殊的一种字符型设备，是对字符设备的一种封装，为最简单的字符设备。minor指次设备号，可以从“内核源码/include/linux/miscdevice.h”文件中预定义的次设备号挑选，也可以自行定义子设备号（没有被其他设备使用即可），通常情况下将该参数设置为MISC_DYNAMIC_MINOR，表示自动分配子设备号。驱动加载成功之后会生成/dev/test设备驱动文件，输入以下命令查看杂项设备的主次设备号。

板载4路USB HOST、2路千兆以太网、2路UART、2路CAN总线、Mini PCIE、SATA固态盘接口、4G接口、 GPS接口WIFI、蓝牙、Mini HDMI、温度传感器、JTAG接口等。更新包含了开发环境搭建、系统编译与烧写和pmon基础知识、启动流程分析、网络加载系统、烧写系统到nand以及新增pmon 移植教程、新增pmon下操作GPIO章节和pmon下Ejtag使用章节等。系统支持：流畅运行Busybox、Buildroot、Loognix、QT512系统。

函数将设备号和cdev结构体进行链接，这时设备号才真正指向了内核中注册的设备。设备注册成功之后，此时还不能对字符设备进行文件操作，所以需要设备节节点来充当内核和用户层通信的桥梁，至此，前面三个章节就总结完成了，以上步骤并没有涉及到操作设备文件，本章节将对字符设备框架进行最终的完善。owner是第一个 file_operations 成员，它并不是一个操作, 而一个指向拥有该结构的模块的指针，避免正在操作时被卸载，一般为初始化为THIS_MODULES (在 <linux/module.h> 中定义的宏)

函数创建相应的设备，在进行模块加载时，用户空间中的udev会自动响应device_create()函数，寻找对应的类从而创建设备节点。本章实验将编写Linux下的自动创建设备节点实验代码，首先采用自动申请设备号的方式进行设备号的申请，并对获取的主设备号与次设备号进行打印，之后对字符设备进行注册(file_operations结构体只填充owner 字段即可，会在下个章节对file_operations结构体进行讲解)，最后自动对设备节点进行创建。在进行设备节点删除时，类的删除要放在设备删除之后。

在上一小节中已经对设备号的相关知识进行了讲解，并成功申请到了设备号，那在Linux系统中，设备号是怎样与字符设备进行关联的呢？字符设备又是怎样注册的呢？相较于上一章节实验，本章节的代码去掉了静态申请设备号部分代码，并在申请设备号完成之后注册了相应的字符设备，并在驱动出口函数中添加了相应的字符设备删除代码（相关代码已加粗）。本实验采用动态申请设备号的方式进行设备号的申请，然后对设备进行注册，并将申请到的主设备号和次设备号以及设备注册情况打印到终端上。字符设备初始化所用到的函数为cdev_init(…

把驱动编译进Linux内核，用 * 来表示，所以配置选项改为*。如果想要将驱动编译为模块，则用M来表示，配置选项改为M。通过上一章的学习，我们学会了使用menuconfig图形化配置工具，以及了解了menuconfig相关的文件：Kconfig .config XXXdefconfig。接下来修改上一级目录的Kconfig文件和Makefile文件，也就是driver/char目录。编译成功之后，进入到drivers/char/hello目录下，可以看到会生成对应的.o文件。

在上面的代码中，我们在主菜单中添加了一个名为 test menu 的子菜单，然后在这个子菜单里面我们添加了一个名为 TEST_CONFIG 的配置项，这个配置项变量类型为 bool，默认配置为 Y，帮助信息为 just test，注释为 just test。有了上面的理论基础后，我们就可以自己在图形化配置界面中来自定义一个菜单，要定义一个菜单，根据我们前面的分析，是不是就要从Kconfig文件入手呀。6子菜单中的配置项，默认为 y，注释信息为 just test。7.5 自定义菜单实验。

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make menuconfig界面的默认配置则为defconfig文件中的默认配置，比如说瑞芯微平台Linux内核源码目录下输入“make rockchip_linux_defconfig”会自动生成.config文件。那么此时rockchip_linux_defconfig的配置项和.config的配置项是相同的。defconfig文件和.config文件都是linux内核的配置文件，defconfig文件在内核源码的arch/$(ARCH)/configs目录下，是Linux系统默认的配置文件。

在编译内核的时候会根据这个.config文件来编译内核。mconf程序源码在内核源码scripts/kconfig目录下，如下图所示，这里不对Kconfig文件的解析流程进行分析，感兴趣的同学可以自行分析下mconf的源码。在内核源码的顶层Makefile中会包含auto.conf文件，以此引用其中的变量来控制Makefile的动作，如哪些驱动编译，哪些驱动不编译。有了.config配置文件以后，内核就可以根据这个配置文件来编译内核，比如控制某些驱动编译进内核，或者控制某些驱动不编译内核。

menu之后的字符串是菜单名，“menu”是菜单开始的标志，“endmenu”是菜单结束的标志，这俩个是成对出现的。我们在内核目录下输入make menuconfig可以看到，如下（图7-10）所示，“Parade TrueTouch Gen5 MultiTouch Protocol”是choice选项名称，“Protocol B”是Kconfig里面默认选择的。举例来说，如下所示，选项A依赖选项B，只有当选项B被选中时，选项A才可以被选中。所以图形化配置界面的每一级菜单是由Kconfig文件来决定的。

menuconfig图形化的配置工具需要 ncurses 库支持。Linux内核可以通过输入“make menuconfig”来打开图形化配置界面，menuconfig是一套图形化的配置工具，本章节来学习使用menuconfig配置内核。图形化配置界面主要有以下四种，在这四种方式中，最推荐的是 make menuconfig，它不依赖于 QT 或 GTK+，且非常直观。以RK3568为例，在内核源码目录下输入以下命令，打开图形化配置界面。如何打开menuconfig图形化配置界面呢？第二篇 字符设备基础。