相关函数 open，fcntl，shutdown，unlink，fclose
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 int close(int fd)
函数说明 当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件，二close()会让数据写回磁盘，并释放该文件所占用的资源。参数fd为先前由open()或creat()所返回的文件描述词。
返回值 若文件顺利关闭则返回0，发生错误时返回-1。
错误代码 EBADF 参数fd 非有效的文件描述词或该文件已关闭。
附加说明 虽然在进程结束时，系统会自动关闭已打开的文件，但仍建议自行关闭文件，并确实检查返回值。
范例 参考open()
creat（建立文件）
相关函数 read，write，fcntl，close，link，stat，umask，unlink，fopen
表头文件 #include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
定义函数 int creat(const char * pathname, mode_tmode)
函数说明 参数pathname指向欲建立的文件路径字符串。Creat()相当于使用下列的调用方式调用open()
open(const char * pathname ,(O_CREAT|O_WRONLY|O_TRUNC))
错误代码 关于参数mode请参考open（）函数。
返回值 creat()会返回新的文件描述词，若有错误发生则会返回-1，并把错误代码设给errno。
EEXIST 参数pathname所指的文件已存在。
EACCESS 参数pathname 所指定的文件不符合所要求测试的权限
EROFS 欲打开写入权限的文件存在于只读文件系统内
EFAULT 参数pathname 指针超出可存取的内存空间
EINVAL 参数mode 不正确。
ENAMETOOLONG 参数pathname太早祥长。
ENOTDIR 参数pathname为一目录
ENOMEM 核心内存不足
ELOOP 参数pathname有过多符号连接陆腔搏问题。
EMFILE 已达到进程可同时打开的文件数上限
ENFILE 已达到系统可同时打开的文件数上限
附加说明 creat()无法建立特别的装置文件，如果需要请使用mknod()。
范例 请参考open()。
dup（复制文件描述词）
相关函数 open，close，fcntl，dup2
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 int dup (int oldfd)
函数说明 dup()用来复制参数oldfd所指的文件描述词，并将它返回。此新的文件描述词和参数oldfd指的是同一个文件，共享所有的锁定、读写位置和各项权限或旗标。例如，当利用lseek()对某个文件描述词作用时，另一个文件描述词的读写位置也会随着改变。不过，文件描述词之间并不共享close-on-exec旗标。
返回值 当复制成功时，则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。错误代码EBADF参数fd非圆扰有效的文件描述词，或该文件已关闭。
dup2（复制文件描述词）
相关函数 open，close，fcntl，dup
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 int dup2(int odlfd,int newfd)
函数说明 dup2()用来复制参数oldfd所指的文件描述词，并将它拷贝至参数newfd后一块返回。若参数newfd为一已打开的文件描述词，则newfd所指的文件会先被关闭。dup2()所复制的文件描述词，与原来的文件描述词共享各种文件状态，详情可参考dup()。
返回值 当复制成功时，则返回最小及尚未使用的文件描述词。若有错误则返回-1，errno会存放错误代码。
附加说明 dup2()相当于调用fcntl(oldfd，F_DUPFD，newfd)；请参考fcntl()。
错误代码 EBADF 参数fd 非有效的文件描述词，或该文件已关闭
fcntl（文件描述词 *** 作）
相关函数 open，flock
表头文件 #include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
定义函数 int fcntl(int fd , int cmd)
int fcntl(int fd,int cmd,long arg)
int fcntl(int fd,int cmd,struct flock * lock)
函数说明 fcntl()用来 *** 作文件描述词的一些特性。参数fd代表欲设置的文件描述词，参数cmd代表欲 *** 作的指令。
有以下几种情况:
F_DUPFD用来查找大于或等于参数arg的最小且仍未使用的文件描述词，并且复制参数fd的文件描述词。执行成功则返回新复制的文件描述词。请参考dup2()。F_GETFD取得close-on-exec旗标。若此旗标的FD_CLOEXEC位为0，代表在调用exec()相关函数时文件将不会关闭。
F_SETFD 设置close-on-exec 旗标。该旗标以参数arg 的FD_CLOEXEC位决定。
F_GETFL 取得文件描述词状态旗标，此旗标为open（）的参数flags。
F_SETFL 设置文件描述词状态旗标，参数arg为新旗标，但只允许O_APPEND、O_NONBLOCK和O_ASYNC位的改变，其他位的改变将不受影响。
F_GETLK 取得文件锁定的状态。
F_SETLK 设置文件锁定的状态。此时flcok 结构的l_type 值必须是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK。如果无法建立锁定，则返回-1，错误代码为EACCES 或EAGAIN。
F_SETLKW F_SETLK 作用相同，但是无法建立锁定时，此调用会一直等到锁定动作成功为止。若在等待锁定的过程中被信号中断时，会立即返回-1，错误代码为EINTR。参数lock指针为flock 结构指针，定义如下
struct flcok
{
short int l_type/* 锁定的状态*/
short int l_whence/*决定l_start位置*/
off_t l_start/*锁定区域的开头位置*/
off_t l_len/*锁定区域的大小*/
pid_t l_pid/*锁定动作的进程*/
}
l_type 有三种状态:
F_RDLCK 建立一个供读取用的锁定
F_WRLCK 建立一个供写入用的锁定
F_UNLCK 删除之前建立的锁定
l_whence 也有三种方式:
SEEK_SET 以文件开头为锁定的起始位置。
SEEK_CUR 以目前文件读写位置为锁定的起始位置
SEEK_END 以文件结尾为锁定的起始位置。
返回值 成功则返回0，若有错误则返回-1，错误原因存于errno.
flock（锁定文件或解除锁定）
相关函数 open,fcntl
表头文件 #include<sys/file.h>
定义函数 int flock(int fd,int operation)
函数说明 flock()会依参数operation所指定的方式对参数fd所指的文件做各种锁定或解除锁定的动作。此函数只能锁定整个文件，无法锁定文件的某一区域。
参数 operation有下列四种情况:
LOCK_SH 建立共享锁定。多个进程可同时对同一个文件作共享锁定。
LOCK_EX 建立互斥锁定。一个文件同时只有一个互斥锁定。
LOCK_UN 解除文件锁定状态。
LOCK_NB 无法建立锁定时，此 *** 作可不被阻断，马上返回进程。通常与LOCK_SH或LOCK_EX 做OR(|)组合。
单一文件无法同时建立共享锁定和互斥锁定，而当使用dup()或fork()时文件描述词不会继承此种锁定。
返回值 返回0表示成功，若有错误则返回-1，错误代码存于errno。
fsync（将缓冲区数据写回磁盘）
相关函数 sync
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 int fsync(int fd)
函数说明 fsync()负责将参数fd所指的文件数据，由系统缓冲区写回磁盘，以确保数据同步。
返回值 成功则返回0，失败返回-1，errno为错误代码。
lseek（移动文件的读写位置）
相关函数 dup，open，fseek
表头文件 #include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
定义函数 off_t lseek(int fildes,off_t offset ,int whence)
函数说明 每一个已打开的文件都有一个读写位置，当打开文件时通常其读写位置是指向文件开头，若是以附加的方式打开文件(如O_APPEND)，则读写位置会指向文件尾。当read()或write()时，读写位置会随之增加，lseek()便是用来控制该文件的读写位置。参数fildes 为已打开的文件描述词，参数offset 为根据参数whence来移动读写位置的位移数。
参数 whence为下列其中一种:
SEEK_SET 参数offset即为新的读写位置。
SEEK_CUR 以目前的读写位置往后增加offset个位移量。
SEEK_END 将读写位置指向文件尾后再增加offset个位移量。
当whence 值为SEEK_CUR 或SEEK_END时，参数offet允许负值的出现。
下列是教特别的使用方式:
1) 欲将读写位置移到文件开头时:lseek（int fildes,0,SEEK_SET）；
2) 欲将读写位置移到文件尾时:lseek（int fildes，0,SEEK_END）；
3) 想要取得目前文件位置时:lseek（int fildes，0,SEEK_CUR）；
返回值 当调用成功时则返回目前的读写位置，也就是距离文件开头多少个字节。若有错误则返回-1，errno 会存放错误代码。
附加说明 Linux系统不允许lseek（）对tty装置作用，此项动作会令lseek（）返回ESPIPE。
范例 参考本函数说明
mkstemp（建立唯一的临时文件）
相关函数 mktemp
表头文件 #include<stdlib.h>
定义函数 int mkstemp(char * template)
函数说明 mkstemp()用来建立唯一的临时文件。参数template 所指的文件名称字符串中最后六个字符必须是XXXXXX。Mkstemp()会以可读写模式和0600 权限来打开该文件，如果该文件不存在则会建立该文件。打开该文件后其文件描述词会返回。文件顺利打开后返回可读写的文件描述词。若果文件打开失败则返回NULL，并把错误代码存在errno 中。
错误代码 EINVAL 参数template 字符串最后六个字符非XXXXXX。EEXIST 无法建立临时文件。
附加说明 参数template所指的文件名称字符串必须声明为数组，如:
char template[ ] =”template-XXXXXX”
千万不可以使用下列的表达方式
char *template = “template-XXXXXX”
范例 #include<stdlib.h>
main( )
{
int fd
char template[ ]=”template-XXXXXX”
fd=mkstemp(template)
printf(“template = %s\n”,template)
close(fd)
}
执行 template = template-lgZcbo
open（打开文件）
相关函数 read，write，fcntl，close，link，stat，umask，unlink，fopen
表头文件 #include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
定义函数 int open( const char * pathname, int flags)
int open( const char * pathname,int flags, mode_t mode)
函数说明 参数pathname 指向欲打开的文件路径字符串。下列是参数flags 所能使用的旗标:
O_RDONLY 以只读方式打开文件
O_WRONLY 以只写方式打开文件
O_RDWR 以可读写方式打开文件。上述三种旗标是互斥的，也就是不可同时使用，但可与下列的旗标利用OR(|)运算符组合。
O_CREAT 若欲打开的文件不存在则自动建立该文件。
O_EXCL 如果O_CREAT 也被设置，此指令会去检查文件是否存在。文件若不存在则建立该文件，否则将导致打开文件错误。此外，若O_CREAT与O_EXCL同时设置，并且欲打开的文件为符号连接，则会打开文件失败。
O_NOCTTY 如果欲打开的文件为终端机设备时，则不会将该终端机当成进程控制终端机。
O_TRUNC 若文件存在并且以可写的方式打开时，此旗标会令文件长度清为0，而原来存于该文件的资料也会消失。
O_APPEND 当读写文件时会从文件尾开始移动，也就是所写入的数据会以附加的方式加入到文件后面。
O_NONBLOCK 以不可阻断的方式打开文件，也就是无论有无数据读取或等待，都会立即返回进程之中。
O_NDELAY 同O_NONBLOCK。
O_SYNC 以同步的方式打开文件。
O_NOFOLLOW 如果参数pathname 所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失败。
O_DIRECTORY 如果参数pathname 所指的文件并非为一目录，则会令打开文件失败。
此为Linux2.2以后特有的旗标，以避免一些系统安全问题。参数mode 则有下列数种组合，只有在建立新文件时才会生效，此外真正建文件时的权限会受到umask值所影响，因此该文件权限应该为（mode-umaks）。
S_IRWXU00700 权限，代表该文件所有者具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRUSR 或S_IREAD，00400权限，代表该文件所有者具有可读取的权限。
S_IWUSR 或S_IWRITE，00200 权限，代表该文件所有者具有可写入的权限。
S_IXUSR 或S_IEXEC，00100 权限，代表该文件所有者具有可执行的权限。
S_IRWXG 00070权限，代表该文件用户组具有可读、可写及可执行的权限。
S_IRGRP 00040 权限，代表该文件用户组具有可读的权限。
S_IWGRP 00020权限，代表该文件用户组具有可写入的权限。
S_IXGRP 00010 权限，代表该文件用户组具有可执行的权限。
S_IRWXO 00007权限，代表其他用户具有可读、可写及可执行的权限。
S_IROTH 00004 权限，代表其他用户具有可读的权限
S_IWOTH 00002权限，代表其他用户具有可写入的权限。
S_IXOTH 00001 权限，代表其他用户具有可执行的权限。
返回值 若所有欲核查的权限都通过了检查则返回0 值，表示成功，只要有一个权限被禁止则返回-1。
错误代码 EEXIST 参数pathname 所指的文件已存在，却使用了O_CREAT和O_EXCL旗标。
EACCESS 参数pathname所指的文件不符合所要求测试的权限。
EROFS 欲测试写入权限的文件存在于只读文件系统内。
EFAULT 参数pathname指针超出可存取内存空间。
EINVAL 参数mode 不正确。
ENAMETOOLONG 参数pathname太长。
ENOTDIR 参数pathname不是目录。
ENOMEM 核心内存不足。
ELOOP 参数pathname有过多符号连接问题。
EIO I/O 存取错误。
附加说明 使用access()作用户认证方面的判断要特别小心，例如在access()后再作open()空文件可能会造成系统安全上的问题。
范例 #include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
main()
{
int fd,size
char s [ ]=”Linux Programmer!\n”,buffer[80]
fd=open(“/tmp/temp”,O_WRONLY|O_CREAT)
write(fd,s,sizeof(s))
close(fd)
fd=open(“/tmp/temp”,O_RDONLY)
size=read(fd,buffer,sizeof(buffer))
close(fd)
printf(“%s”,buffer)
}
执行 Linux Programmer!
read（由已打开的文件读取数据）
相关函数 readdir，write，fcntl，close，lseek，readlink，fread
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 ssize_t read(int fd,void * buf ,size_t count)
函数说明 read()会把参数fd 所指的文件传送count个字节到buf指针所指的内存中。若参数count为0，则read()不会有作用并返回0。返回值为实际读取到的字节数，如果返回0，表示已到达文件尾或是无可读取的数据，此外文件读写位置会随读取到的字节移动。
附加说明 如果顺利read()会返回实际读到的字节数，最好能将返回值与参数count 作比较，若返回的字节数比要求读取的字节数少，则有可能读到了文件尾、从管道(pipe)或终端机读取，或者是read()被信号中断了读取动作。当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中，而文件读写位置则无法预期。
错误代码 EINTR 此调用被信号所中断。
EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时（O_NONBLOCK），若无数据可读取则返回此值。
EBADF 参数fd 非有效的文件描述词，或该文件已关闭。
范例 参考open（）。
sync（将缓冲区数据写回磁盘）
相关函数 fsync
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 int sync(void)
函数说明 sync()负责将系统缓冲区数据写回磁盘，以确保数据同步。
返回值 返回0。
write（将数据写入已打开的文件内）
相关函数 open，read，fcntl，close，lseek，sync，fsync，fwrite
表头文件 #include<unistd.h>
定义函数 ssize_t write (int fd,const void * buf,size_t count)
函数说明 write()会把参数buf所指的内存写入count个字节到参数fd所指的文件内。当然，文件读写位置也会随之移动。
返回值 如果顺利write()会返回实际写入的字节数。当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中。
错误代码 EINTR 此调用被信号所中断。
EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时（O_NONBLOCK），若无数据可读取则返回此值。
EADF 参数fd非有效的文件描述词，或该文件已关闭。
范例 请参考open（）。
如何编写Linux设备驱动程序回想学习Linux *** 作系统已经有近一年的时间了，前前后后，零零碎碎的一路学习过来，也该试着写的东西了。也算是给自己能留下一点记忆和回忆吧！由于完全是自学的，以下内容若有不当之处，还请大家多指教。
Linux是Unix *** 作系统的一种变种，在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统，但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序，思想简洁， *** 作方便，功能也很强大，但是支持函数少，只能依赖kernel中的函数，有些常用的 *** 作要自己来编写，而且调试也不方便。
以下的一些文字主要来源于khg，johnsonm的Write linux device driver，Brennan's Guide to Inline Assembly，The Linux A-Z，还有清华BBS上的有关device driver的一些资料。
一、Linux device driver 的概念
系统调用是 *** 作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是 *** 作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象 *** 作普通文件一样对硬件设备进行 *** 作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能:
1、对设备初始化和释前碧世放。
2、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。
3、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据。
4、检测和处理设备出现的错误。
在Linux *** 作系统下有三类主要的设备文件类型，一是字符设备，二是块设备，三是网络设备。字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O *** 作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时间来等待。
已经提到，用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备?另外每个文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备，比如有两个软盘，就可以用从设备号来区分他们。设备文件的的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到驱动程序。
最后必须提到的是，在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢先式调度。也就是说，系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果你的驱动程序陷入死循环，不幸的是你只有重新启动机器了，然后就是漫长的fsck。
读/写时，它首先察看缓冲区的内容，如果缓冲区的数据未被处理，则先处理其中的内容。
如何编写Linux *** 作系统下的设备驱动程序
二、实例剖析
我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做，但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理。把下面的C代码慧唯输入机器，你就会获得一个真正的设备驱动慧肢程序。
#define __NO_VERSION__
#include modules.h>
#include version.h>
char kernel_version [] = UTS_RELEASE
这一段定义了一些版本信息，虽然用处不是很大，但也必不可少。Johnsonm说所有的驱动程序的开头都要包含config.h>，一般来讲最好使用。
由于用户进程是通过设备文件同硬件打交道，对设备文件的 *** 作方式不外乎就是一些系统调用，如 open，read，write，close…， 注意，不是fopen， fread，但是如何把系统调用和驱动程序关联起来呢?这需要了解一个非常关键的数据结构：
struct file_operations
{
int (*seek) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int)
int (*read) (struct inode * ，struct file *， char ，int)
int (*write) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int)
int (*readdir) (struct inode * ，struct file *， struct dirent * ，int)
int (*select) (struct inode * ，struct file *， int ，select_table *)
int (*ioctl) (struct inode * ，struct file *， unsined int ，unsigned long)
int (*mmap) (struct inode * ，struct file *， struct vm_area_struct *)
int (*open) (struct inode * ，struct file *)
int (*release) (struct inode * ，struct file *)
int (*fsync) (struct inode * ，struct file *)
int (*fasync) (struct inode * ，struct file *，int)
int (*check_media_change) (struct inode * ，struct file *)
int (*revalidate) (dev_t dev)
}
这个结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。用户进程利用系统调用在对设备文件进行诸如read/write *** 作时，系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序，然后读取这个数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给该函数。这是linux的设备驱动程序工作的基本原理。既然是这样，则编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数，并填充file_operations的各个域。
下面就开始写子程序。
#include types.h>
#include fs.h>
#include mm.h>
#includeconfig.h>
#include errno.h>
#include segment.h>
unsigned int test_major = 0
static int read_test(struct inode *node，struct file *file，char *buf，int count)
{
int left
if (verify_area(VERIFY_WRITE，buf，count) == -EFAULT )
return -EFAULT
for(left = count left >0 left--)
{
__put_user(1，buf，1)
buf++
}
return count
}
这个函数是为read调用准备的。当调用read时，read_test()被调用，它把用户的缓冲区全部写1。buf 是read调用的一个参数。它是用户进程空间的一个地址。但是在read_test被调用时，系统进入核心态。所以不能使用buf这个地址，必须用__put_user()，这是kernel提供的一个函数，用于向用户传送数据。另外还有很多类似功能的函数。请参考Robert著的《Linux内核设计与实现》（第二版）。然而，在向用户空间拷贝数据之前，必须验证buf是否可用。这就用到函数verify_area。
static int write_tibet(struct inode *inode，struct file *file，const char *buf，int count)
{
return count
}
static int open_tibet(struct inode *inode，struct file *file )
{
MOD_INC_USE_COUNT
return 0
}
static void release_tibet(struct inode *inode，struct file *file )
{
MOD_DEC_USE_COUNT
}
这几个函数都是空 *** 作。实际调用发生时什么也不做，他们仅仅为下面的结构提供函数指针。
struct file_operations test_fops = {
NULL，
read_test，
write_test，
NULL， /* test_readdir */
NULL，
NULL， /* test_ioctl */
NULL， /* test_mmap */
open_test，
release_test，
NULL， /* test_fsync */
NULL， /* test_fasync */
/* nothing more， fill with NULLs */
}
这样，设备驱动程序的主体可以说是写好了。现在要把驱动程序嵌入内核。驱动程序可以按照两种方式编译。一种是编译进kernel，另一种是编译成模块(modules)，如果编译进内核的话，会增加内核的大小，还要改动内核的源文件，而且不能动态的卸载，不利于调试，所以推荐使用模块方式。
int init_module(void)
{
int result
result = register_chrdev(0， "test"， &test_fops)
if (result <0) {
printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n")
return result
}
if (test_major == 0) test_major = result/* dynamic */
return 0
}
在用insmod命令将编译好的模块调入内存时，init_module 函数被调用。在这里，init_module只做了一件事，就是向系统的字符设备表登记了一个字符设备。register_chrdev需要三个参数，参数一是希望获得的设备号，如果是零的话，系统将选择一个没有被占用的设备号返回。参数二是设备文件名，参数三用来登记驱动程序实际执行 *** 作的函数的指针。
如果登记成功，返回设备的主设备号，不成功，返回一个负值。
void cleanup_module(void)
{
unregister_chrdev(test_major，"test")
}
在用rmmod卸载模块时，cleanup_module函数被调用，它释放字符设备test在系统字符设备表中占有的表项。
一个极其简单的字符设备可以说写好了，文件名就叫test.c吧。
下面编译 :
$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c
得到文件test.o就是一个设备驱动程序。
如果设备驱动程序有多个文件，把每个文件按上面的命令行编译，然后
ld -r file1.o file2.o -o modulename。
驱动程序已经编译好了，现在把它安装到系统中去。
$ insmod –f test.o
如果安装成功，在/proc/devices文件中就可以看到设备test，并可以看到它的主设备号。要卸载的话，运行 :
$ rmmod test
下一步要创建设备文件。
mknod /dev/test c major minor
c 是指字符设备，major是主设备号，就是在/proc/devices里看到的。
用shell命令
$ cat /proc/devices
就可以获得主设备号，可以把上面的命令行加入你的shell script中去。
minor是从设备号，设置成0就可以了。
我们现在可以通过设备文件来访问我们的驱动程序。写一个小小的测试程序。
#include
#include types.h>
#include stat.h>
#include
main()
{
int testdev
int i
char buf[10]
testdev = open("/dev/test"，O_RDWR)
if ( testdev == -1 )
{
printf("Cann't open file \n")
exit(0)
}
read(testdev，buf，10)
for (i = 0i <10i++)
printf("%d\n"，buf[i])
close(testdev)
}
编译运行，看看是不是打印出全1 ？
以上只是一个简单的演示。真正实用的驱动程序要复杂的多，要处理如中断，DMA，I/O port等问题。这些才是真正的难点。请看下节，实际情况的处理。
如何编写Linux *** 作系统下的设备驱动程序
三、设备驱动程序中的一些具体问题
1。 I/O Port。
和硬件打交道离不开I/O Port，老的ISA设备经常是占用实际的I/O端口，在linux下， *** 作系统没有对I/O口屏蔽，也就是说，任何驱动程序都可对任意的I/O口 *** 作，这样就很容易引起混乱。每个驱动程序应该自己避免误用端口。
有两个重要的kernel函数可以保证驱动程序做到这一点。
1）check_region(int io_port， int off_set)
这个函数察看系统的I/O表，看是否有别的驱动程序占用某一段I/O口。
参数1：I/O端口的基地址，
参数2：I/O端口占用的范围。
返回值：0 没有占用， 非0，已经被占用。
2）request_region(int io_port， int off_set，char *devname)
如果这段I/O端口没有被占用，在我们的驱动程序中就可以使用它。在使用之前，必须向系统登记，以防止被其他程序占用。登记后，在/proc/ioports文件中可以看到你登记的I/O口。
参数1：io端口的基地址。
参数2：io端口占用的范围。
参数3：使用这段io地址的设备名。
在对I/O口登记后，就可以放心地用inb()， outb()之类的函来访问了。
在一些pci设备中，I/O端口被映射到一段内存中去，要访问这些端口就相当于访问一段内存。经常性的，我们要获得一块内存的物理地址。
2。内存 *** 作
在设备驱动程序中动态开辟内存，不是用malloc，而是kmalloc，或者用get_free_pages直接申请页。释放内存用的是kfree，或free_pages。 请注意，kmalloc等函数返回的是物理地址！
注意，kmalloc最大只能开辟128k-16，16个字节是被页描述符结构占用了。
内存映射的I/O口，寄存器或者是硬件设备的RAM(如显存)一般占用F0000000以上的地址空间。在驱动程序中不能直接访问，要通过kernel函数vremap获得重新映射以后的地址。
另外，很多硬件需要一块比较大的连续内存用作DMA传送。这块程序需要一直驻留在内存，不能被交换到文件中去。但是kmalloc最多只能开辟128k的内存。
这可以通过牺牲一些系统内存的方法来解决。
3。中断处理
同处理I/O端口一样，要使用一个中断，必须先向系统登记。
int request_irq(unsigned int irq ，void(*handle)(int，void *，struct pt_regs *)，
unsigned int long flags， const char *device)
irq: 是要申请的中断。
handle：中断处理函数指针。
flags：SA_INTERRUPT 请求一个快速中断，0 正常中断。
device：设备名。
如果登记成功，返回0，这时在/proc/interrupts文件中可以看你请求的中断。
4。一些常见的问题。
对硬件 *** 作，有时时序很重要（关于时序的具体问题就要参考具体的设备芯片手册啦！比如网卡芯片RTL8139）。但是如果用C语言写一些低级的硬件 *** 作的话，gcc往往会对你的程序进行优化，这样时序会发生错误。如果用汇编写呢，gcc同样会对汇编代码进行优化，除非用volatile关键字修饰。最保险的办法是禁止优化。这当然只能对一部分你自己编写的代码。如果对所有的代码都不优化，你会发现驱动程序根本无法装载。这是因为在编译驱动程序时要用到gcc的一些扩展特性，而这些扩展特性必须在加了优化选项之后才能体现出来。
写在后面：学习Linux确实不是一件容易的事情，因为要付出很多精力，也必须具备很好的C语言基础；但是，学习Linux也是一件非常有趣的事情，它里面包含了许多高手的智慧和“幽默”，这些都需要自己亲自动手才能体会到，O(∩_∩)O~哈哈！
用C语言的时候，您是否还在使用printf函数来输出日志呢？您是否考虑过将printf函数打印的内容存到文件中去呢？您是否想拥有一个可选择的既支持输出到屏幕又支持存储到文件中的日志函数呢？很高兴的告诉您，如果您愿意的话，欢迎使用本人编写的一个一套日志函数，该套函数由五部分组成，分别是宏变量BUF_SIZE、结构体log_st、log_init函数念棚大、log_debug函数和log_checksize函数。其中宏变量BUF_SIZE用来限制每次输出的日志的最大长度；结仔竖构体用来存储用户需求，包括文件路径、文件描述符号、单个文件最大大小、输出方式标志、文件命名标志等；log_init函数用来完成用户需求录入、文件创建等功能，在mian函数的开始调用一次即可；log_debug函数的功能跟printf很类似，是在printf基础上进行的扩充，实现将日志输出到屏幕或者写入到文件，在需要打印日志的地方调用该函数；log_checksize函数用来检测日志文件大小是否超过最大大小限制，它需要您定时或者定点调用它，如果一直不调用，则日志文件将不受指定的最大大小限制。
一、定义宏变量BUF_SIZE
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#define BUF_SIZE 1024
二、定义log_st结构体
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typedef struct _log_st log_st
struct _log_st
{
char path[128]
int fd
int size
int level
int num
}
三、定义log_init函数
参数说明：path——您要存储的文件路径；size——单个文件的最大大小，如果超过该大小则新建新的文件用来存储；level——日志输出方式，建议在上层限制其值的范围为0到3，0表示日志既不输出到屏幕也不创建文件和保存到文件，1表示日志保存到文件但不输出到屏幕，2表示日志既输出到屏幕也保存到文件，3表示日志只输出到文件而不创建文件和存入文件；num——日志文件命名方式，非0表示以(int)time(NULL)作为文件名来保存文件，文件数量随着日志量的递增而递增；0表示以“.new”和“.bak”为文件名来保存文件，文件数量不超过两个，随着日志量的递增，旧的日志文件将被新的覆盖，更直观的说就是说.new”和“.bak”文件只保存最近的日志。
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log_st *log_init(char *path, int size, int level, int num)
{
char new_path[128] = 和袭{0}
if (NULL == path || 0 == level) return NULL
log_st *log = (log_st *)malloc(sizeof(log_st))
memset(log, 0, sizeof(log_st))
if (level != 3)
{
//the num use to control file naming
log->num = num
if(num)
snprintf(new_path, 128, "%s%d", path, (int)time(NULL))
else
snprintf(new_path, 128, "%s.new", path)
if(-1 == (log->fd = open(new_path, O_RDWR|O_APPEND|O_CREAT|O_SYNC, S_IRUSR|S_IWUSR|S_IROTH)))
{
free(log)
log = NULL
return NULL
}
}
strncpy(log->path, path, 128)
log->size = (size > 0 ? size:0)
log->level = (level > 0 ? level:0)
return log
}
四、定义log_debug函数
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void log_debug(log_st *log, const char *msg, ...)
{
va_list ap
time_t now
char *pos
char _n = '\n'
char message[BUF_SIZE] = {0}
int nMessageLen = 0
int sz
if(NULL == log || 0 == log->level) return
now = time(NULL)
pos = ctime(&now)
sz = strlen(pos)
pos[sz-1]=']'
snprintf(message, BUF_SIZE, "[%s ", pos)
for (pos = message *pos pos++)
sz = pos - message
va_start(ap, msg)
nMessageLen = vsnprintf(pos, BUF_SIZE - sz, msg, ap)
va_end(ap)
if (nMessageLen <= 0) return
if (3 == log->level)
{
printf("%s\n", message)
return
}
if (2 == log->level)
printf("%s\n", message)
write(log->fd, message, strlen(message))
write(log->fd, &_n, 1)
fsync(log->fd)
}
五、定义log_checksize函数
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void log_checksize(log_st *log)
{
struct stat stat_buf
char new_path[128] = {0}
char bak_path[128] = {0}
if(NULL == log || 3 == log->level || '\0' == log->path[0]) return
memset(&stat_buf, 0, sizeof(struct stat))
fstat(log->fd, &stat_buf)
if(stat_buf.st_size > log->size)
{
close(log->fd)
if(log->num)
snprintf(new_path, 128, "%s%d", log->path, (int)time(NULL))
else
{
snprintf(bak_path, 128, "%s.bak", log->path)
snprintf(new_path, 128, "%s.new", log->path)
remove(bak_path) //delete the file *.bak first
rename(new_path, bak_path) //change the name of the file *.new to *.bak
}
//create a new file
log->fd = open(new_path, O_RDWR|O_APPEND|O_CREAT|O_SYNC, S_IRUSR|S_IWUSR|S_IROTH)
}
}
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