linux字符设备驱动流程图_编写字符设备驱动程序

linux字符设备驱动流程图_编写字符设备驱动程序,第1张

linux字符设备驱动流程图_编写字符设备驱动程序 Linux字符设备驱动框架1. 设备号Linux内核中有很多的字符设备驱动,内核是如何区分它们的? 每个字符设备都有一个唯一的标识 – 设备号,设备号的本质: 32位的无符号整数(dev_t)。


设备号由两部分组成: 1 – 高12位称为主设备号,表明这个设备属于哪一类设备。


2 – 低20位成为次设备号,表明这个设备是同类设备中的具体哪一个。


设备号的申请方法:第一种方法:静态定义并注册设备号首先查看系统中有哪些设备号没有被分配给具体的设备,然后确定一个给当前的设备使用(cat /proc/devices可以看哪些号被占用了),定义方法如下:dev_t devno = 主设备号<<20 | 次设备号;或者使用系统接口进行组合注册设备号 – 使申请的设备号生效并保证设备号在Linux内核中的唯一性,使用下面的接口:from: 要注册的设备号count:要注册多少个设备号,例如count = 3, 主设备号是255, 次设备号是0,那么将按照顺序依次注册三个设备号,分别是(主:255,从:0)、(255,1)、(255,2)name:给要注册的设备命名,注册成功可以通过cat /proc/devices查看到第二种方法:动态申请并注册设备号此方法无需自己去确定哪个设备号可用,内核会查询哪个设备号没有被使用,然后分配给当前驱动进行注册,所以大部分驱动都采用这种注册方法,使驱动更加具有通用性(如果用静态注册,你选的设备号在当前设备上没有使用,但是当这个驱动移植到其他的设备上,可是其他设备上的某个驱动也使用的这个这个设备号,那么这个驱动就会注册失败)。


功能:申请一个或多个设备号并进行注册dev:要注册的设备的设备号,输入参数,内核会寻找没有使用的设备号,然后填充到这个dev参数中。


baseminor:主设备号由内核来确定,次设备号由我们自己去确定,baseminor就对应要申请的设备号的次设备号。


count:可以一次申请多个设备号,count表示要申请的设备号的数量,当申请多个设备号时,他们的主设备号一致,次设备号会在baseminor的基础上依次加1。


name:要注册的设备的名字,注册成功可以通过cat /proc/devices查看到最后,无论通过哪种方式注册的设备号,在卸载模块的时候都需要将注册的设备号资源进行释放:from:要释放的设备号count:要一次释放的设备号的数量,当释放多个设备号时,系统会从from开始,依次加1作为新的设备号进行释放2. 字符设备 *** 作集合 – file_operations结构体设备驱动有各种各样的, 鼠标驱动需要获取用户的坐标以及单双击动作、LCD驱动需要写framebuffer等等,但是对上层开发调用这些驱动的人来说,他们可能不懂也不关心底层设备是如何工作的,为了简化上层应用的 *** 作,驱动程序给上层提供了统一的 *** 作接口–open、read、write等,这样,对应做应用开发的人来说,不管你是什么样的设备,我只需要去打开(open)你这个设备,然后进行读写等 *** 作就可以 *** 作这个设备了。


那么,驱动程序如何实现这样统一的接口呢?需要实现下面的file_operations结构体:这里只列出了几个最基本的成员:owner:一般填充THIS_MODULE,表示这个驱动(模块)归自己所有(这个概念对于初学者可能难以理解,到后面我会继续说明)open:打开设备驱动的函数指针release:关闭设备驱动的函数指针,为了对每个设备驱动的访问保护,所以用户必须先打开设备,才能对设备进行读写等 *** 作, *** 作完必须再关掉。


read:读设备驱动的函数指针(比如用户可以通过read接口读取按键驱动的按键状态等)write:写设备驱动的函数指针(比如用户可以通过write接口写LCD驱动的framebuffer显存,将画面显示再lcd上)用法:定义一个属于自己设备的 *** 作集合xxx_fops,xxx通常命名为设备的名字,例如lcd_fops, key_fops等。


3. 字符设备的核心 – cdev结构体分配、设置、注册cdev结构体内核用cdev结构体来表示一个字符设备,所以每个字符设备驱动,都需要注册一个cdev结构体。


owner:一般填充THIS_MODULE,表示这个驱动(模块)归自己所有。


ops:对应这个设备的文件 *** 作集合。


list:内核中有很多字符设备,每个设备对应一个自己的cdev,这些cdev通过这个list连在一起,当注册一个新的cdev时,就会通过cdev里面的list挂到内核的cdev链表上。


count:同类设备,可以一次注册多个cdev,但是他们的 *** 作方法(fops)是一样的,比如usb设备,多个usb共用一套 *** 作方法(fops),但是每个usb都有自己的cdev。


注册cdev结构体 – 添加一个字符设备(cdev)到系统中:有注册同样也有释放:最后的代码Makefile:

欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/tougao/642690.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2022-04-17
下一篇 2022-04-17

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存