linux驱动开发之一个真正的设备驱动需要一些什么元素（设备号，操作方法）

约定不等于承诺〃 2022-06-01 10:58 115阅读 0赞

***1,需要一个设备号（重点看下面的代码）***  
因为内核中有很多的设备驱动,所以需要一个设备号id来进行区分  
设备号分成两个部分:  
主设备号:某一类设备  
次设备号: 某类设备中某个设备设备  
比如:前置和后置摄像头都是camera这类设备  
前置 : 0  
后置 : 1  
在内核中:　**dev\_t来表示设备号,**  
32bit的整数  
高12bit: 主设备号  
低20bit:次设备号  
（1）申请设备号函数  
//参数1—指定一个号码也可以由系统分配,填0表示由系统分配  
//参数2–字符串–描述设备驱动信息–自定义  
//参数3—文件操作对象  
// 返回值—如果是系统分配,返回分配之后的号码,否则返回负数为错误  
int register\_chrdev(unsigned int major, const char \*name,const struct file\_operations \*fops)

（2）卸载设备号函数  
//参数1—已经申请到的设备号  
//参数2–字符串–描述设备驱动信息–自定义  
void unregister\_chrdev(unsigned int major, const char \*name)  
备注：怎样在开发板查看驱动模块是否装载成功 用cat /proc/devices

**2,需要一个设备文件**  
**linux中将所有的设备都看成是文件,操作设备其实就是操作文件**  
设备文件称为设备节点

系统中所有的设备节点都在    ls -l /dev/
            crw--w----  1 root     tty       4,  10 Nov 23 00:41 tty10
            crw--w----  1 root     tty       4,  11 Nov 23 00:41 tty11
            crw--w----  1 root     tty       4,  12 Nov 23 00:41 tty12

（c表示字符设备，b表示块设备）

创建:　手动和自动创建
            手动：每次都要创建, /dev中所有的文件都是在内存中
                mknod　文件名   类型 主设备号  次设备号
    
                mknod /dev/hello c 254 0
    
            [root@ubuntu /drv_module]# ls /dev/hello -l
            crw-r--r--    1 0        0         254,   0 Jan  1 00:52 /dev/hello

**驱动可以操作底层硬件，并且为应用服务的，例如驱动可以操控led亮或者灭，但是怎样亮灭，亮灭多久，是应用程序决定的。即如果只有驱动程序，没有应用程序，驱动程序就没有任何作用**  
![这里写图片描述][SouthEast]  
***3,需要一个设备的操作方法***

int hello_drv_open(struct inode *inode, struct file *filp)
        {
    
            printk("-------^_^ %s-------\n", __FUNCTION__);
            return 0;
    
        }
    
    
        const struct file_operations hello_fops = {
            .open = hello_drv_open,
    
        };

编译工具：source insight 4.0  
驱动程序：hello\_drv.c

#include <linux/init.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/fs.h>
    
    static int dev_major;//申请的设备号
    
    int hello_drv_open(struct inode *inode, struct file *filp)
    {
    
        printk("-------^_^ %s-------\n", __FUNCTION__);
        return 0;
    
    }
    
    //文件操作对象int (*open) (struct inode *, struct file *);
    const struct file_operations hello_fops = {
        .open = hello_drv_open,//当应用程序调用open，实际是调用驱动程序中（该程序）的xxx_open() 
    
    };
    
    //实现驱动模块的装载函数-----insmod
    // 模块加载函数中主要完成系统资源的申请
    static int __init hello_init(void)
    {
        printk("-------^_^ %s-------\n", __FUNCTION__);
    
        // 需要有一个设备号----申请/注册
        //参数1---指定一个号码也可以由系统分配,填0表示由系统分配
        //参数2--字符串--描述设备驱动信息--自定义--/proc/devices
        //参数3---文件操作对象
        // 返回值---如果是系统分配,返回分配之后的号码,否则返回负数为错误
        dev_major = register_chrdev(0, "hello_drv",  &hello_fops);
        if(dev_major < 0)
        {
            printk("register_chrdev error\n");
            return -EINVAL;//注意有负号
        }
        return 0;
    }
    
    //实现驱动模块的卸载函数
    // 模块卸载函数中主要完成系统资源的释放
    static void __exit hello_exit(void)
    {
        printk("-------^_^ %s-------\n", __FUNCTION__);
    
        //参数1---已经申请到的设备号
        //参数2--字符串--描述设备驱动信息--自定义
        //卸载这类型的函数一般没有返回值
        unregister_chrdev(dev_major, "hello_drv");
    }
    
    module_init(hello_init);
    module_exit(hello_exit);
    MODULE_LICENSE("GPL");

应用程序：hello\_app.c

#include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        int fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
        return 0;
    }

Makefile

CROSS_COMPILE = arm-none-linux-gnueabi-
    CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
    APP_NAME = hello_app
    MODULE_NAME = hello_drv
    
    #内核源码路径
    KERNEL_DIR = /home/ubuntu/s5pv210/kernel/linux-3.0.8
    
    CUR_DIR = $(shell pwd)
    
    all :
        #表示进入到内核目录,并且告诉内核要将当前的源码编译成模块
        make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) modules 
        $(CC) $(APP_NAME).c -o  $(APP_NAME)
    
    clean : 
        make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) clean
        rm -rf $(APP_NAME) 
    
    
    install:
        cp -raf  *.ko $(APP_NAME)  /opt/rootfs/drv_module/
    
    
    #指定编译哪个源文件
    obj-m = $(MODULE_NAME).o

执行应用程序./hello.app  
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
查看设备节点：  
cat /proc/devices  
![这里写图片描述][SouthEast 2]  
可知设备号为254，设备节点时hello\_drv

[SouthEast]: /images/20220601/c5a1fba10ac04f0ebf70e86182797fa2.png
[SouthEast 1]: /images/20220601/96ae2655371743fbac60f451221d33b5.png
[SouthEast 2]: /images/20220601/fe8e257ab18a428fb63fbbb57aaa85cc.png