一个简单的演示用的Linux字符设备驱动程序.

Linux 设备驱动 Edition 3ByJonathan Corbet,Alessandro Rubini,Greg Kroah-Hartman由 quickwhale 翻译的简体中文版 V0.1.0 2006-6-2学习编程有几年了，感觉走了不少弯路，而不少的学弟学妹又在重蹈我当初的覆辙，不免有些痛心。

最近在网上也看了许多前辈们的经验建议，再结合自己的学习经历在这里谈谈基础的重要性，希望帮助大家少走些弯路。

什么是基础呢？就是要把我们大学所学的离散数学,算法与数据结构，操作系统，计算机体系结构，编译原理等课程学好,对计算机的体系,CPU本身,操作系统内核,系统平台,面向对象编程,程序的性能等要有深层次的掌握。

初学者可能体会不到这些基础的重要性，学习jsp,donet,mfc,vb的朋友甚至会对这些嗤之以鼻,但是一开始没学好基础就去学jsp或donet会产生很坏的影响,而且陷入其中不能自拔。

我上大二的时候还对编程没什么概念,就上了门C++也不知道能干什么，老师说MFC也不知道是什么东西，看别的同学在学就跟着学了,然后就了解到.net,j2ee,php是什么了，就觉得软件开发就是用这些了，而上的那些专业课又与我们学的sqlserver啊,css啊,ajax啊,毫无关系,就感慨啊，还不如回家自学去就为一个文凭吗？还不如去培训,浪费这么多钱.于是天天基本上没去上什么课,天天就在做网站,几个学期就做了三个网站。

感觉做这些网站就是学到些技巧，没什么进步,这些技巧就好比别人的名字,告诉你你就知道了,网上也都可以搜到。

那时候就觉得把.net学好就行了，搞j2ee的比较难，搞api编程就别想了，操作系统更是望尘莫及了。

后来随着学习的深入和看了网上许多前辈们的建议才对这些基础的重要性有所体会。

虽然.net或java的开发并不直接用到汇编,操作系统这些,但是不掌握这些基础是有很大问题的，因为你只知其然不知其所有然，在mfc和.net里面控件一拖什么都做好了，很方便，但是出了问题可能就解决不了，有些在网上搜都搜不到。

协议简介
对于网络的正式介绍一般都采用 OSI （Open Systems Interconnection）模型， 但是Linux 中网络栈的介绍一般分为四层的 Internet 模型。
协议栈层次对比
OSI七层网络模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层 物理层
Linux TCP/IP 四层概念模型
网络协议
网络协议层用于实现各种具体的网络协议， 如： TCP、UDP 等。
设备无关接口
设备无关接口将协议与各种网络设备驱动连接在一起。 这一层提供一组通用函数供底层网络设备驱动程序使用，让 它们可以对高层协议栈进行操作。
首先，设备驱动程序可能会通过调用 register_netdevice 或 unregister_netdevice 在内核中 进行注册或注销。调用者首先填写 net_device 结构，然后 传递这个结构进行注册。内核调用它的 init 函数（如果定义 了这种函数），然后执行一组健全性检查，并将新设备添加 到设备列表中（内核中的活动设备链表）。
驱动程序
网络栈底部是负责 管理物理网络设备 的设备驱动程序。
第二节 网卡驱动程序设计
设备注册
设备描述：
每个网络接口都由一个 net_device结构来描述
注册： 网络接口驱动的注册方式与字符驱动不同之处在于 它没有主次设备号，并使用如下函数注册。
int register_netdev(struct net_device *dev）
Linux网络子系统架构
Linux协议架构
Linux 网络子系统的顶部是系统调用接口。它为用 户空间的应用程序提供了一种访问内核网络子系统 的方法。位于其下面的是一个协议无关层，它提供 了一种通用方法来使用传输层协议。然后是具体协 议的实现，在 Linux 中包括内嵌的协议 TCP、 UDP，当然还有 IP。然后是设备无关层，它提供了 协议与设备驱动通信的通用接口，最下面是设备驱 动程序。

广州大学学生实验报告一、实验目的通过一个简单的设备驱动的实现过程。

学会Linux中设备驱动程序的编写二、使用仪器、器材1．设备：带网卡的PC若干、交换机一台。

2．工具：网线若干，已经安装好Red Hat Linux 9。

0系统的PC一台。

三、实验内容及原理设计和实现一个虚拟命名管道(FIFO)的字符设备。

写一个模块化的字符设备驱动程序四、实验过程（1）设备的实现1、数据结构/*vfifo.c＊/#ifndef __KERNEL__#define __KERNEL__＃endif＃ifndef MODULE#define MODULE#endif#define __NO_VERSION__＃include〈linux/config。

h>#include〈linux/module。

h>#include<linux/kernel.h〉＃include〈linux/malloc。

h〉#include〈linux/fs。

h〉＃include<linux/proc_fs。

h〉＃include<linux/errno.h〉＃include<linux/types。

h〉＃include〈linux/fcntl。

h>＃include〈linux/init。

h〉＃include〈asm/system.h〉＃include<asm/uaccess.h〉＃ifndef VFIFO_MAJOR#define VFIFO_MAJOR 241#endif#ifndef VFIFO_NR_DEVS#define VFIFO_NR_DEVS 4#endif＃ifndef VFIFO_BUFFER#define VFIFO_BUFFER 4000#endif＃include<linux/devfs_fs_kernel。

h〉devfs_handle_t vfifo_devfs_dir；struct file_operations vfifo_fops;int vfifo_major=VFIFO_MAJOR；int vfifo_nr_devs=VFIFO_NR_DEVS；int vfifo_buffer=VFIFO_BUFFER;MODULE_PARM（vfifo_major,"i");MODULE_PARM(vfifo_nr_devs,"i"）；MODULE_PARM(vfifo_buffer,"i")；MODULE_AUT HOR(”EBUDDY”）；结构体/＊vfifo。

Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块内核模块介绍Linux采用的是整体式的内核结构，这种结构采用的是整体式的内核结构，采用的是整体式的内核结构的内核一般不能动态的增加新的功能。

为此，的内核一般不能动态的增加新的功能。

为此，Linux提供了一种全新的机制，叫(可安装) 提供了一种全新的机制，可安装) 提供了一种全新的机制模块” )。

利用这个机制“模块”(module)。

利用这个机制，可以)。

利用这个机制，根据需要，根据需要，在不必对内核重新编译链接的条件将可安装模块动态的插入运行中的内核，下，将可安装模块动态的插入运行中的内核，成为内核的一个有机组成部分；成为内核的一个有机组成部分；或者从内核移走已经安装的模块。

正是这种机制，走已经安装的模块。

正是这种机制，使得内核的内存映像保持最小，的内存映像保持最小，但却具有很大的灵活性和可扩充性。

和可扩充性。

内核模块内核模块介绍可安装模块是可以在系统运行时动态地安装和卸载的内核软件。

严格来说，卸载的内核软件。

严格来说，这种软件的作用并不限于设备驱动，并不限于设备驱动，例如有些文件系统就是以可安装模块的形式实现的。

但是，另一方面，可安装模块的形式实现的。

但是，另一方面，它主要用来实现设备驱动程序或者与设备驱动密切相关的部分(如文件系统等)。

密切相关的部分(如文件系统等)。

课程内容内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块应用层加载模块操作过程内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，并且创建好该系统中的硬件设备的列表树：文件系统。

且创建好该系统中的硬件设备的列表树：/sys 文件系统。

(udev 服务就是通过读取该文件系统内容来创建必要的设备文件的。

)。

实验二：字符设备驱动实验一、实验目的通过本实验的学习，了解Linux操作系统中的字符设备驱动程序结构，并能编写简单的字符设备的驱动程序以及对所编写的设备驱动程序进行测试，最终了解Linux操作系统如何管理字符设备。

二、准备知识字符设备驱动程序主要包括初始化字符设备、字符设备的I/O调用和中断服务程序。

在字符设备驱动程序的file_operations结构中，需要定义字符设备的基本入口点。

open()函数；release()函数read()函数write()函数ioctl()函数select()函数。

另外，注册字符设备驱动程序的函数为register_chrdev()。

register_chrdev() 原型如下：int register_chrdev(unsigned int major, //主设备号const char *name, //设备名称struct file_operations *ops)； //指向设备操作函数指针其中major是设备驱动程序向系统申请的主设备号。

如果major为0，则系统为该驱动程序动态分配一个空闲的主设备号。

name是设备名称，ops是指向设备操作函数的指针。

注销字符设备驱动程序的函数是unregister_chrdev(),原型如下：int unregister_chrdev(unsigned int major,const char *name);字符设备注册后，必须在文件系统中为其创建一个设备文件。

该设备文件可以在/dev目录中创建，每个设备文件代表一个具体的设备。

使用mknod命令来创建设备文件。

创建设备文件时需要使用设备的主设备号和从设备号作为参数。

阅读教材相关章节知识，了解字符设备的驱动程序结构。

三、实验内容根据教材提供的实例。

编写一个简单的字符设备驱动程序。

要求该字符设备包括open()、write()、read()、ioctl()和release()五个基本操作，并编写一个测试程序来测试所编写的字符设备驱动程序。

linux字符驱动框架（⽤户态的read，write，poll是怎么操作驱动的）前⾔这篇⽂章是通过对⼀个简单字符设备驱动的操作来解释，⽤户态的读写操作是怎么映射到具体设备的。

因为针对不同版本的linux内核，驱动的接⼝函数⼀直有变化，这贴出我测试的系统信息：root@ubuntu:~/share/dev/cdev-2# cat /etc/os-release |grep -i verVERSION="16.04.5 LTS (Xenial Xerus)"VERSION_ID="16.04"VERSION_CODENAME=xenialroot@ubuntu:~/share/dev/cdev-2#root@ubuntu:~/share/dev/cdev-2# uname -r4.15.0-33-generic字符驱动这⾥给出了⼀个不怎么标准的驱动，定义了⼀个结构体 struct dev，其中buffer成员模拟驱动的寄存器。

由wr，rd作为读写指针，len作为缓存buffer的长度。

具体步骤如下：1. 定义 init 函数，exit函数，这是在 insmod，rmmod时候调⽤的。

2. 定义驱动打开函数open，这是在⽤户态打开设备时候调⽤的。

3. 定义release函数，这是在⽤户态关闭设备时候⽤到的。

4. 定义read，write，poll函数，并挂接到 file_operations结构体中，所有⽤户态的read，write，poll都会最终调到这些函数。

chardev.c/*参考：深⼊浅出linux设备驱动开发*/#include <linux/module.h>#include <linux/init.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/uaccess.h>#include <linux/wait.h>#include <linux/semaphore.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/types.h>#include <linux/kdev_t.h>#include <linux/device.h>#include <linux/poll.h>#define MAXNUM 100#define MAJOR_NUM 400 //主设备号 ,没有被使⽤struct dev{struct cdev devm; //字符设备struct semaphore sem;int flag;poll_table* table;wait_queue_head_t outq;//等待队列,实现阻塞操作char buffer[MAXNUM+1]; //字符缓冲区char *rd,*wr,*end; //读,写,尾指针}globalvar;static struct class *my_class;int major=MAJOR_NUM;static ssize_t globalvar_read(struct file *,char *,size_t ,loff_t *);static ssize_t globalvar_write(struct file *,const char *,size_t ,loff_t *);static int globalvar_open(struct inode *inode,struct file *filp);static int globalvar_release(struct inode *inode,struct file *filp);static unsigned int globalvar_poll(struct file* filp, poll_table* wait);/*结构体file_operations在头⽂件 linux/fs.h中定义，⽤来存储驱动内核模块提供的对设备进⾏各种操作的函数的指针。

Unsigned int iminor(struct inode *inode); Unsigned int imajor(struct inode *inode);
驱动程序中的内存分配
在Linux内核模式下，不能使用用户态的malloc() 和free()函数申请和释放内存。
内核编程最常用的内存申请和释放函数为 kmalloc()和kfree()，其原型为：
Linux设备驱动
广州嵌入式软件公共技术支持中心 梁老师
2007年07月
设备驱动概述
操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备，它为 用户屏蔽了各种各样的设备,硬件设备的抽象。
设备驱动程序:处理和管理硬件控制器的软件。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。
设备驱动概述
设备由两部分组成，一个是被称为控制器的电器部分， 另一个是机械部分。
设备驱动概述
Linux操作系统把设备纳入文件系统的范畴来管理。 文件操作是对设备操作的组织和抽象。设备操作则是
对文件操作的最终实现。 每个设备都对应一个文件名，在内核中也就对应一个
索引节点。 对文件操作的系统调用大都适用于设备文件。 从应用程序的角度看，设备文件逻辑上的空间是一个
一些重要的数据结构
文件操作结构体file_operations
结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义， 用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作 的函数的指针。
结构体的每个域都对应着驱动模块用来处理某个被 请求的事务的函数的地址。
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 *); 。。。

GPIO驱动实验一、实验目的1.理解Linux GPIO驱动程序的结构、原理。

2.掌握Linux GPIO驱动程序的编程。

3.掌握Linux GPIO动态加载驱动程序模块的方法。

二、实验内容1. 编写GPIO字符设备驱动程序。

2. 编写Makefile文件。

3. 编写测试程序。

4. 调试GPIO驱动程序和测试程序。

三、实验设备1.硬件：PC机，基于ARM9系统教学实验系统实验箱1台；网线；串口线，电压表。

2.软件：PC机操作系统；Putty；服务器Linux操作系统；arm-v5t_le-gcc交叉编译环境。

3.环境：ubuntu12.04.4；文件系统版本为filesys_clwxl；烧写的内核版本为uImage_slh_gpio，编译成的驱动模块为davinci_dm365_gpios.ko，驱动源码见GPIO文件夹。

四．预备知识4.1 概述在嵌入式系统中，常常有数量众多，但是结构却比较简单的外部设备/电路，对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段，有的则需要被CPU用作输入信号。

而且，许多这样的设备/电路只要求一位，即只要有开/关两种状态就够了，例如灯的亮与灭。

对这些设备/电路的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适。

所以在微控制器芯片上一般都会提供一个通用可编程I/O接口，即GPIO （General Purpose Input Output）。

GPIO的驱动主要就是读取GPIO口的状态，或者设置GPIO口的状态。

就是这么简单，但是为了能够写好的这个驱动，在LINUX上作了一些软件上的分层。

为了让其它驱动可以方便的操作到GPIO，在LINUX里实现了对GPIO操作的统一接口，这个接口实则上就是GPIO驱动的框架。

在本实验中，将编写简单的GPIO驱动程序来控制LCD液晶屏屏幕的亮灭，然后动态加载模块，并编写测试程序，以验证驱动程序。

4.2 实现的功能1> 设置对应的GPIO口为输出。

linux设备驱动程序的设计与实现
Linux设备驱动程序的设计与实现是一个涉及底层系统编程和硬件交互的复杂过程。

下面是一个简单的步骤指南，以帮助你开始设计和实现Linux设备驱动程序：
1. 了解硬件：首先，你需要熟悉你要驱动的硬件设备的规格和特性。

这包括硬件的内存空间、I/O端口、中断请求等。

2. 选择驱动程序模型：Linux支持多种设备驱动程序模型，包括字符设备、块设备、网络设备等。

根据你的硬件设备和需求，选择合适的驱动程序模型。

3. 编写Makefile：Makefile是一个文本文件，用于描述如何编译和链接你的设备驱动程序。

它告诉Linux内核构建系统如何找到并编译你的代码。

4. 编写设备驱动程序：在Linux内核源代码树中创建一个新的驱动程序模块，并编写相应的C代码。

这包括设备注册、初始化和卸载函数，以及支持读写和配置硬件的函数。

5. 测试和调试：编译你的设备驱动程序，并将其加载到运行中的Linux内核中。

使用各种测试工具和方法来验证驱动程序的正确性和稳定性。

6. 文档和发布：编写清晰的文档，描述你的设备驱动程序的用途、用法和已知问题。

发布你的代码以供其他人使
用和改进。

内核编程技巧


Linux内核编程相对与window环境下的编程， 其调试和编译相对都比较麻烦一点。可以根据 自己的个人喜好和习惯选择自己的编辑工具和 调试方法。最简单的调试即在驱动程序中使用 打印语句，将信息打印出来，通过dmesg命令 查看打印信息。 还可以使用dgdb、kdb、kprobes等内核调试用 具调试内核模块。
Linux最常用的命令
2. cd命令 （实例如下：）
ls@ls-virtual-machine:~$ cd /usr/src ls@ls-virtual-machine:/usr/src$
功能：用于进入目标目录 说明：cd ..用于进入当前目录的上一级目录； cd /用于进入根目录；cd ~ 用于进入用户目 录（即/home）
内核编程技巧

在Linux系统中proc文件系统是一个虚拟文件系 统，是Linux内核信息的抽象文件接口，大量内 核中的信息以及可调参数都被作为常规文件映 射到一个目录树中，这样我们就可以简单直接 的通过echo或cat这样的文件操作命令对系统 信息进行查取，在Linux内核编程中，可以从 proc文件系统中查看到诸如中断信息、集成信 息、处理器信息、内核符号信息等许多重要且 实用的信息。
Linux最常用的命令
4.lsmod 命令（实例如下：）
root@ls-virtual-machine:/# lsmod Module Size Used by timer 90877 0 rfcomm 37292 0
功能：主要用于显示当前Linux系统中已加 载的模块。 说明：驱动编程过程中可以查看驱动是否 加载成功。
Linux最常用的命令
11. chmod命令（实例如下：）
root@ls-virtual-machine:/home/ls/works/timer# chmod 777 test.sh

第一章驱动程序基本框架星期二, 06/08/2010 - 00:21— william前言不管是Windows还是Linux，驱动程序都扮演着重要的角色。

应用程序只能通过驱动程序才能同硬件设备或系统内核通讯。

Linux内核对不同的系统定义了标准的接口（API），应用程序就是通过这些标准的接口来操作内核和硬件。

驱动可以被编译的内核中（build-in），也可以做为内核模块（Module）存在于内核的外面，需要的时候动态插入到内核中运行。

就像你学习操作系统概念时所了解的那样，Linux内核也分为几个大的部分：进程管理、内存管理、文件系统、设备控制、网络系统等，参考图1-1。

图1-1 Linux系统（来源：O‟Reilly Media, LDD3）这里就不对Linux系统内核的各个部分做过多的介绍了，在后面的学习中你就会逐渐地对这些概念有个更深入的了解。

其实Linux内核的精髓远不止这些，对于一个Linux内核的爱好者或开发者来说，最好详细的浏览内核源代码，订阅Linux内核相关的邮件列表，或是登陆Linux开发社区。

更多的信息，请登陆Linux内核官方网站：一个简单的驱动下面我们来编写第一个驱动程序，它很简单，在运行时会输出…Hello World‟消息。

// hello.c#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>static int __init hello_init(void){printk(KERN_ALERT "Hello World！\n");return 0;}static void __exit hello_exit(void){printk(KERN_ALERT "Goodbye World！\n");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");这就是一个简单的驱动程序，它什么也没做，仅仅是输出一些信息，不过对于我们来说这已经足够了。

{
int result = usb_register(&usb_kbd_driver);/*注册USB键盘驱动*/
if (result == 0) /*注册失败*/
info(DRIVER_VERSION ":" DRIVER_DESC);
return result;
}
7. 编写模块卸载函数(每个驱动都会有一个卸载函数，由 module_exit 调用)：
/*若同时只按下1个按键则在第[2]个字节,若同时有两个按键则第二个在第[3]字节，类推最多 可有6个按键同时按下*/ for (i = 2; i < 8; i++) { /*获取键盘离开的中断*/
if (kbd->old[i] > 3 && memscan(kbd->new + 2, kbd->old[i], 6) == kbd->new + 8) {/* 同时没有该KEY的按下状态*/
if (usb_kbd_keycode[kbd->old[i]]) {
input_report_key(kbd->dev, usb_kbd_keycode[kbd->old[i]], 0); } else
info("Unknown key (scancode %#x) released.", kbd->old[i]); }
接口类;鼠标为3,1,2*/
{}
/* Terminating entry */
};
MODULE_DEVICE_TABLE (usb, usb_kbd_id_table);/*指定设备 ID 表*/
4. 定义 USB 键盘结构体：

并行 接 口。 因为驱 动 的设 备 是 Ｌ Ｄ 光 二 极 管 ， 里 不 Ｅ 发 这 能使 用并 Ｓ ｆ机 的驱 动程 序 。 ＴＰ
￣ｌ ａ０ ｒｅ） ｌｅｄ 和ｗ ｉ （ ： ｒ ｔ 调用等 ； 还包含对用户发出的控制请求
的响 应 ， 比如 启动 或 关 闭 设备 等 。由于用 户发 出 的Ｉ 功 ／ Ｏ 能 调 用 和控 制请 求 是在 确 定 的 时间 内发 生 ， 以它是 同 所 步 事 件 ， 执 行 的先 后 顺 序上 看 ， 在 中断 程 序 的后 面 从 它
Ｐ ￣ 的并 口控制卡经常使用 的２ ／ 并 口基地 址 ｃＪ Ｌ 个Ｉ Ｏ 是０ ３ ８ ｘ ７ ， ｘ ７ 和０ ２ ８ 在并 口通信 中使 用的电平信号 是标
准的Ｔ Ｌ Ｔ 电平 ： 伏和５ 我们要把驱动程序 的下部分 ０ 伏。
被执行， 所以把它称为驱动程序的下半部 。
ＦＩ ＮＡＮＣＩ ＡＬ ｃｏＭ ＰＵＴＥ
驱动 程序的代码按照执 行时 间是 否确定， 可将其分为
同步 执 行 和 异 步 执 行 的 代码 。 Ｌｎ ｘ 在 ｉｕ 内核 中把 同步 执
行 的代码 称为驱动程序 的下半部 ， 把异步执 行的代码
个十字路 口的交通灯。
由微 机 接 口技 术 可知 ， 口的 最 小 配 置 由一 些 ８ 并 位 的 端 口组 成 。 到输 出 端 口的 数 据 ， 现 为 ２ 脚 Ｄ 插 写 表 ５ 型
一
捅到时间队列， 这将使用Ｌｎ ｘ ｉ 的定时器报时， ｕ 即每秒中
断 ｌ０ 。 ０次
些总结 ， 也编 写 了一个 应 用 实例 ， 细 讨 论 了与 操 作 详
系统的软件 接口部分， 为那些想将其他 系统下的驱动程 序移植￣ Ｌｎ ｘ Ｊ ｌ ｉｕ下的人员提供参 考。 该文参￣Ｌｎ ｘ２４ ｉ 一． ｕ 的内核源代码提供有关数据结构和函数。

字符设备驱动程序的基本步骤字符设备驱动程序的基本步骤一.设备号对字符设备的访问是通过文件系统内的设备名称来访问的,设备名称位于目录/dev下.为了便于系统管理,设置了和设备名称一一对应的设备号,它分为主设备号和次设备号.通常来说,主设备号标示了设备对应的驱动程序,次设备号则用来分辨拥有同一个主设备号的的各个不同设备.在内核中,设备号使用类型dev_t来保存,它包括了主设备号和次设备号.dev_t是一个32位的整数,其中的12位用来标示主设备号,其余的20位用来标示次设备号.我们可以使用两个宏来获得设备的主设备号及次设备号:MAJOR(dev_t dev_id);MINOR(dev_t dev_id);将主设备号和次设备号转换为dev_t类型,则可以使用下面的宏:MKDEV(int major, int minor);其中,major为主设备号,minor为次设备号.二.分配设备号在建立一个字符设备之前.首先要申请设备号,完成该功能的函数有两个,都包含在头文件中.下面分别来看这两个文件:1.int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);其中, first为要分配的设备编号范围的起始值,经常被置零.count则是所请求的连续设备编号的个数,这意味着只能申请连续的设备编号.2.int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned firstminor, int count, char *name);其中dev用于保存申请成功后动态分配的第一个设备号, firstminor则是请求使用的第一个次设备号.其余与上个函数相同.三.定义并初始化file_operations结构体.file_operations结构体用于连接设备号和驱动程序的操作.在该结构体的内部包含了一组函数指针,这些函数用来实现系统调用.通常情况下,要注册如下的几个函数:1.struct module *owner:用来指向拥有该结构体的模块.2.ssize_t read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_ops):用来从设备中读取数据.其中:filp为文件属性结构体指针.buf为用户态函数使用的字符内存缓冲.count为要读取的数据数.f_ops为文件指针的偏移量.2.ssize_t write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_ops):用来向设备输入数据.各函数的含义与上个函数相同.3.int open(struct inode *inode, struct file *):该函数用来打开一个设备文件.4.int release(struct inode *inode, struct file *):该函数用来关闭一个设备文件.该结构体的初始化形式如下例:struct file_operations scull_fops = {.owner = THIS_MODULE,.read = read,.write = write,.open = open,.release = release,}四.字符设备的注册.内核内部使用struct cdev结构来表示字符设备.在内核调用设备的操作之前,必须分配或注册一个或者多个该结构体.该结构体包含在头文件中.一般的步骤如下:首先定义该结构体:struct cdev my_cdev;然后即可以初始化该结构,使用如下的函数初始化:int cdev_init(struct cdev *dev, struct file_operations *fops).然后定义该结构体中的一个所有者字段:my_cdev.owner = THIS_MODULE;最后即可以向模块添加该结构体:int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t dev_num, usigned int count).其中dev是cdev结构体,dev_num是该设备对应的第一个设备编号, count则是与该设备关联的设备编号数量.五.移除字符设备void cdev_del(struct cdev *dev);六.注销设备号.unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count);以上两个函数一般用于模块出口函数中.。

＿
ｔ ｗ ｉ ） ｔ ｃ ｆｅ ，ｃ ｎ ｔ ｈ ｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ＿ ； （ ｒ ｅ（ ｒ ｔ ｌ ｔ ｓ ｕ ｏ ｓ ｃａ ｉ — ，ｌ ｆ ｔ） ｉ ｚ ｆ
ｉｔ ｅ ｄ ｉｓｒｃ ｏ ｅ ， ｓ ｕ ｔ ｌ＊ ｖ ｉ ，ｆｌ ｉ ｔ； ｎ（ ａ ｄｒ ｔｕ ｔｎ ｄ 十 ｔ ｃ ｅ ， ｏｄ ｉ ｌ ｒ ） ｒ ｉ ｒ ｆ ｉ ｄ
摘要 ：主要 阐述 了嵌入 式 Ｌ ｕ ｉ ｘ设备 驱动 程序 的概 念 ，归纳嵌 入式 Ｌ ｕ ｎ ｉ ｘ设备 驱动程 序 的共 性 ， 讨嵌入 式 Ｌ ｕ ｎ 探 ｉ ｘ设备 ｎ 驱 动程序 具 体 开发 流程 以及驱 动程 序的 关键 代码 ，总结嵌入 式 Ｌ ｕ 设 备驱 动程 序 开发 的主 导思 想。 ｉｘ ｎ 关键 词 ：嵌入 式 系统 ；Ｌｎ ｘ ｉ ；设 备 驱动程 序 ；内核 ｕ
ｌ ｆ ｔ ｌ ｅｋ（ ｒｃｆｅ，ｌ ｆｔ ｎ） ｏ ｔ （ ｌ ｅ） ｔ ｔ ｌ ｓ ｓｕ ｏ ｉ ｆ ，ｉｔ ；
＿
ｓｉｅ ｔ ｒａ ） ｔ ｃ ｆｅ ，ｃ ａ ，ｓ ｅｔ ｏ ｃ ｓｚ （ ｅ ｄ（ ｒ ｔ ｌ ｓ ｕ ｈ ｒ ｉ ，１ ＿； ｉ ｚ ）
＿
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ｉ （ｓ ｅＯ ｓｕｔｎｄ ｔ ｃｆｅ ，ｉ ，ｓｌ ｔａｌ ） ｎ ｅ ｃ （ｒｃｉｏｅ ，ｓｕｔ ｌ ｔ ｌ ｔ ｒ ｎ ｅ ｃ ｂｅ ； ｉ ｔ ｅ ｔ
ｉ （ｉ ｔ） ｔ ｃ ｉ ｄ ｔ ｃ ｆｅ ，ｕ ｓ ｎ ｄ ｉ ，ｕ ｓ ｅ ｎ ｏ １（ ｒ ｔ ｎ ｅ ，ｓ ｕ ｔｉ ｎ ｉ ｅ ｔ ｎ ｉ ｄ ｔ ｃ ｓｕ ｏ ｒ ｌ ｇ ｎ ｎ ｇ ｉ） ｎ； ｔ
｛ ａ ： １ ｄｉｅ ｒａ ， ｒ ｄ ｒ ｒ ｅｄ ｅ ０ ｖ＿
ｗｒ ｅ Ｉ ｒｖ ｒ ｗｒｔ ， ｉ ： Ｏｄ ｉｅ ｔ ｉｅ

linux中编译驱动的方法
在Linux中编译驱动的方法通常涉及以下步骤：
1. 编写驱动代码：首先，您需要编写适用于Linux内核的驱动代码。

这通常是在内核源代码树之外编写的。

驱动代码通常以C语言编写，并遵循内核编程约定。

2. 获取内核源代码：为了编译驱动，您需要获得Linux内核的源代码。

您可以从Linux官方网站或镜像站点下载内核源代码。

3. 配置内核：在编译驱动之前，您需要配置内核以包含您的驱动。

这可以通过运行`make menuconfig`命令来完成。

在配置菜单中，您可以选择要编译的驱动以及相关的内核选项。

4. 编译驱动：一旦您配置了内核并选择了要编译的驱动，您可以使用`make`命令来编译驱动。

这将在内核源代码目录下生成可执行文件或模块文件。

5. 加载和测试驱动：一旦驱动被编译，您可以将其加载到Linux 内核中以进行测试。

您可以使用`insmod`命令将模块加载到内核，然后使用`dmesg`命令检查内核日志以查看驱动是否正确加载。

这些是基本的步骤，但具体的步骤可能会因您的环境和需求而有所不同。

在编译和加载驱动时，请确保您具有适当的权限和知识，因为这可能需要管理员权限，并且错误的操作可能会导致系统不稳定或损坏。

可以申请所有的端口地址 • 必须以root运行 • 用 “gcc -02 –o xxx.elf xxx.c” 编译 • outb(value, port); inb(port); // 8-bit • outw(value, port); inw(port); // 16-bit • 访问时间大约1us
Linux设备驱动程序
04/05/2006 应忍冬
内容
• • • • • • • • • 设备分类 设备驱动程序的框架 字符型设备 网络设备 文件系统
– User Spacuffer例子和使用 Debug原理和Debug方法 常用设备/fb/ram/loopback/zero
设备驱动程序内访问设备地址
• 设备驱动程序可以通过指针访问设备地址 • 设备驱动程序接触到的还是虚拟地址，但 对于外界设备有固定的设备地址映射（设 备的地址在移植Linux时候确定） 设备驱动程序
虚拟地址映射
设备地址映射
设备驱动程序
虚拟地址映射
设备地址映射
物理内存地址空间
设备地址空间
直接访问IO端口 vs 设备驱动程序
设备驱动程序的任务
• • • • 设备初始化 硬件操作和管理 外部硬件和内核空间的数据传递 内核空间和用户空间的数据传递
设备驱动程序的功能
用 户 空 间 内 核 空 间
用户程序
程序
用户态程序 vs 内核态程序
用户程序 • 权限受限 • 虚拟运行环境
–逻辑地址 –关键资源访问受监管
内核程序 • 最高权限 • 实际的运行环境
生成o文件
设备装载和设备文件建立
• chmod +x /tmp/LED.o • /sbin/insmod -f ./LED.o • cat /proc/devices得到装入内核的主 设备号 • mknod /dev/Lamp c Num1 Num2 Num1为主设备号 Num2为次设备号 强制安装，忽略版本检查