第一种注册字符设备驱动的方法

设备文件

ls -lhi /dev可以看到设备文件

c代表字符设备,b代表块设备。看不到文件大小,可以看到主次设备号.
值得注意的是,设备文件只是通过文件io方式读写,这个过程其实是产生一些列调用过程，最终调用内核对应具体函数接口，对设备进行操作

#include<linux/fs.h>
一个文件必然在内核有对应的struct inode，这个结构体里面有设备号（dev_t—无符号整型）和指向一个字符设备驱动的设备指针（* 结构体指针）。1个结构体占了256字节，但是和驱动相关的只有这两个。struct

struct inode {
	...
	dev_t i_rdev;    //设备号（dev_t---无符号整型）
	struct cdev *i_cdev;	//指向一个字符设备驱动的设备指针（* 结构体指针）
    ...
}

主设备号是说明是某一个类型设备，多个相同设备有可能主设备号相同，次设备号用于区分不同设备。主次设备号一共占32位；主设备号高12位，次设备号低20位

应用层通过open打开设备文件一次,会在内核层用内核的open创建一个structure file结构体，打开几次，内核里面就会对应几个struct file结构体。虽然对外表现为返回一个整型文件描述符。但是内核实际上是维护一个struct file结构体。对文件的操作首先要open，其余操作文件的函数接口内核里都是通过struct file 对象访问对应文件。

内核中存在一些驱动函数集，存储在struct file_operations结构体中，代表了一类设备的驱动接口用于

注册字符设备驱动的第一个函数接口，通过查看内核源码学习了解
1.注册
register_chrdev（主设备号、设备名、已经实例化好的驱动函数集）

如何赋值？
因为只能使用没用过的设备号，所以先查当前使用过的设备号：cat /proc/devices

/proc/devices`是Linux操作系统中的一个特殊文件，它提供了当前系统中已加载的设备驱动程序的列表。该文件列出了所有已注册的设备和对应的主、次设备号。

在Linux系统中，设备驱动程序通常会通过调用函数`register_chrdev()`或`register_chrdev_region()`来注册自己。这样就会分配一个唯一的主设备号给该驱动程序，并可以通过次设备号来区分不同的设备实例。

`/proc/devices`文件列出了已注册驱动程序所使用的主、次设备号以及设备的类型（character或block）。通过查看该文件，可以了解当前系统中有哪些设备驱动程序已经注册成功，以及对应的设备号信息。

需要注意的是，`/proc/devices`文件并不是一个普通的存储文件，而是一个虚拟文件系统中的接口，它提供了对内核数据的访问。因此，读取`/proc/devices`文件将获得动态生成的设 备信息，反映了当前系统的实际情况。

已经使用的主设备号不能使用,因为它代表了一类驱动,一类设备。主设备号如何和一类驱动关联？
struct cdev包含驱动函数集struct file_operations *ops,包含dev_t设备号
struct char_device_struct包含struct cdev *cdev
*chrdevs[255]是一个全局结构体指针数组, 存的是char_device_struct
register_chrdev包含/调用函数int __register chrdev, 这个函数再指向char_device_struct

name不是要生成的设备文件名，而是调试的时候用的，在cat /proc/devices下能看到

这个函数的第二三个函数已经被固定，0代表次设备号；256代表次设备号总个数，即使用register_chrdev注册的设备默认支持0-255的次设备号
查看设备号的指令: ls -l /dev/
统计行数:ls -l /dev/ | wc -l

注册十个温湿度传感器，这十个设备文件有相同的主设备号，不同的次设备号，而且通常情况次设备号连续。

在写代码的时候,需要手动添加register_chrdev函数，并给他传入3个参数（主设备号、设备名、已经实例化好的驱动函数集）
主设备号查询开发板空余的设备号即可，设备名可以根据功能和需要自定义，驱动函数集比较麻烦，我们也需要手动定义一下：

static int file_operations fops = {
	.owner  	= THIS_MODULE,
	.open  		= led_open,
	.write 		= led_write,
	.read  		= led_read,
	.release 	= led_close,
}

后四个led开头的函数需要我们自己实现，我们可以从内核源码fs.h的file_operations结构体中复制对应的函数名和参数，加以修改。以下是这四个驱动函数的实现：

static ssize_t 
led_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *fpos)
{
    if (cnt != 4) {
        return -EINVAL;
    }
}

/*buf是控制命令和灯的编号,write就是把buf里面的cont/cnt字节数写入内核文件filp*/
static ssize_t //用户通过这个函数来写入控制命令,例如亮灯还是灭灯,亮灭哪一个灯等等
led_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *fpos)
{
    
}

/*不是必要的,按需实现*/
static int led_open (struct inode *inodp, struct file *filp)
{
	 printk("------------- open maior: %d, minor: %d successful -------------\n",
           imajor(inodp), iminor(inodp));//这两个函数传入的参数为inode,内容是从inode中获取设备号i_rdev,再分离出主次设备号返回回来
}

/*由上层的close调用*/
static int led_close (struct inode *inodp, struct file *filp)
{
    printk("------------- close maior: %d, minor: %d successful -------------\n",
           imajor(inodp), iminor(inodp));
}

2.移除

static void tiny4412_led_exit(void)
{
    //让四个灯灭,
	.....
	//移除注册的驱动
     ....
}

插入到内核中

make通过提前准备的Makefile编译为.ko文件

挂载上位机到开发板，这样开发板才能访问到驱动文件

查看设备号空缺，insmod指令插入.ko文件/rmmod

手动创建设备文件: c/b后缀字符设备用c,块设备用d,只留一个就行

mknod /dev/leds c/b 80 0

创建成功后,就可以看到/dev/leds,主设备号80,次设备号0

接下来写应用程序appled.c

在app中调用驱动,在开发板运行app,就可以控制灯的亮灭