驱动开发3-字符设备驱动框架（基础）

目录

字符设备驱动框架

1，字符设备驱动框架

2，作为驱动必须有一个主设备号--向系统申请    

3，创建设备节点：

4,在驱动中实现文件io的接口，应用程序可以调用文件io

5， 应用程序需要传递数据给驱动

6， 控制外设，其实就是控制地址，内核驱动中是通过虚拟地址操作

7， 通过驱动控制led灯：

8, 应用程序和驱动扮演的是什么角色

9，编写字符设备驱动到步骤和规范

10， 操作寄存器地址到方式：

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字符设备驱动框架

1，字符设备驱动框架

    作为字符设备驱动要素：
        1，必须有一个设备号，用在众多到设备驱动中进行区分
        2，用户必须知道设备驱动对应到设备节点(设备文件)
            linux把所有到设备都看成文件

            crw-r----- 1 root root 13, 64 Mar 28 20:14 event0
            crw-r----- 1 root root 13, 65 Mar 28 20:14 event1
            crw-r----- 1 root root 13, 66 Mar 28 20:14 event2
        3，对设备操作其实就是对文件操作，应用空间操作open，read，write的时候
            实际在驱动代码有对应到open， read，write
    

2，作为驱动必须有一个主设备号--向系统申请
    

    int register_chrdev(unsigned int major, const char * name, const struct file_operations * fops)
    参数1：主设备号
            设备号(32bit--dev_t)==主设备号(12bit) + 次设备号(20bit)
                主设备号：表示一类设备--camera
                次设备号： 表示一类设备中某一个：前置，后置

            给定到方式有两种：
                1，动态--参数1直接填0
                2，静态--指定一个整数，250

    参数2： 描述一个设备信息，可以自定义
            /proc/devices列举出所有到已经注册的设备
    参数3： 文件操作对象--提供open， read，write
    返回值： 正确返回0，错误返回负数

    void unregister_chrdev(unsigned int major, const char * name)
    参数1：主设备号
    参数2： 描述一个设备信息，可以自定义

3，创建设备节点：

    1，手动创建--缺点/dev/目录中文件都是在内存中，断电后/dev/文件就会消失
        
        mknod /dev/设备名  类型  主设备号 次设备号
        比如：
            mknod  /dev/chr0  c  250 0

        [root@farsight drv_module]# ls /dev/chr0 -l
        crw-r--r--    1 0        0         250,   0 Jan  1 00:33 /dev/chr0

    2，自动创建（通过udev/mdev机制）
        struct class *class_create(owner, name)//创建一个类
            参数1： THIS_MODULE
            参数2： 字符串名字，自定义
            返回一个class指针

        //创建一个设备文件
        struct device *device_create(struct class * class, struct device * parent, dev_t devt, 
                            void * drvdata, const char * fmt,...)
        参数1： class结构体，class_create调用之后到返回值
        参数2：表示父亲，一般直接填NULL
        参数3： 设备号类型 dev_t
                dev_t devt
                    #define MAJOR(dev)    ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))
                    #define MINOR(dev)    ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))
                    #define MKDEV(ma,mi)    (((ma) << MINORBITS) | (mi))
        参数4：私有数据，一般直接填NULL
        参数5和6：表示可变参数，字符串，表示设备节点名字

        销毁动作：
            void device_destroy(devcls,  MKDEV(dev_major, 0));
            参数1： class结构体，class_create调用之后到返回值
            参数2： 设备号类型 dev_t

            void class_destroy(devcls);
            参数1： class结构体，class_create调用之后到返回值

        
4,在驱动中实现文件io的接口，应用程序可以调用文件io

    a，驱动中实现文件io操作接口：struct file_operations
        struct file_operations {
        struct module *owner;
        loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
        ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
        ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
        ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
        ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
        int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *);
        unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
        long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
        long (*compat_ioc