學習計畫:
1.vfs:虛擬檔案系統
vfs的作用就是採用標準的unix系統呼叫讀寫位於不同物理介質上的不同檔案系統。vfs是乙個可
以讓open()、read()、write()等系統呼叫不用關心底層的儲存介質和檔案系統型別就可以工作的
粘合層。在古老的dos作業系統中，要訪問本地檔案系統之外的檔案系統需要使用特殊的工具才能
進行。而在linux下，通過vfs，乙個抽象的通用訪問介面遮蔽了底層檔案系統和物理介質的差異性。
這是linux檔案系統對外的介面。任何要使用檔案系統的程式都必須經由這層介面來使用它。
2.字元裝置驅動
作業:memmove與memcopy的區別
void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t count);
void *memmove(void *dst, const void *src, size_t count);
memcpy與memmove的目的都是將n個位元組的源記憶體位址的內容拷貝到目標記憶體位址中。
但當源記憶體和目標記憶體存在重疊時，memcpy會出現錯誤，而memmove能正確地實施拷貝，但這也增加了一點點開銷。
memmove的處理措施：
（1）當源記憶體的首位址等於目標記憶體的首位址時，不進行任何拷貝
（2）當源記憶體的首位址大於目標記憶體的首位址時，實行正向拷貝
（3）當源記憶體的首位址小於目標記憶體的首位址時，實行反向拷貝
內容：0.裝置驅動分類:
塊裝置驅動、字元裝置驅動、網路裝置驅動。
塊裝置、字元裝置都有裝置檔案，而網路裝置則是以網路套接字來實現的，如:eth0 eth1等
1.inode號:裝置編號，使用者態都是通過裝置編號來訪問裝置檔案，乙個檔案至少占用乙個邏輯塊，
一般都是乙個檔案對應多個邏輯塊
1).通過 ln -s *** *** 可在兩個檔案之間實現軟鏈結
2.字元裝置驅動
定義:是指只能乙個位元組乙個位元組讀寫的裝置，不能隨機讀取裝置記憶體中的某一資料，讀取資料需要按照先
後資料。字元裝置是面向流的裝置，常見的字元裝置有滑鼠、鍵盤、串列埠、控制台和led裝置等。：
檢視已有裝置:cat /proc/devices
字元裝置編寫步驟:
1).例項化乙個cdev裝置物件結構體
2).分配裝置號,註冊字元裝置(靜態分配和動態分配)
3).初始化字元裝置
4).將字元裝置加入到系統檔案當中
3.重要的資料結構:
file_operations, file,和 inode.
(1).inode結構體:
dev_t:字元裝置,i_rdev:裝置號;裝置號一共佔32位;
乙個字元裝置必然會對應乙個裝置,*i_cdev,void * i_private
inode包含檔案訪問許可權，屬主，屬組，大小，生成時間，訪問時間，最後修改時間等資訊，結構體如下：
struct inode ;
1.1字元裝置結構體描述：cdev
struct cdev;
1.2.linux2.6核心提供了一組函式來操作cdev結構體
void cdev_init(struct cdev *,struct file_operations *);/*初始化cdev的成員，
*並且建立cdev與file_operation的連線*/
struct cdev *cdev_alloc(void);/*動態申請乙個cdev的記憶體空間*/
void cdev_put(struct cdev *p);
int cdev_add(struct cdev*,dev_t,unsigned);/*新增乙個cdev，完成字元的註冊*/
void cdev_del(struct cdev*);/*刪除乙個cdev，完成字元的登出*/
在呼叫cdev_add函式向系統註冊字元裝置之前，應該先呼叫register_chrdev_region()
函式或是alloc_chrdev_region()函式向系統申請裝置號；模型為：
int register_chrdev_region(dev_t from,unsigned count,constchar *name);
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,unsignedbaseminor,unsigned count,const char *name)
在系統呼叫cdev_del函式從系統登出字元裝置後，unregister_chrdev_region()應該釋放之前申請的裝置號
該函式原型為：
unregister_chrdev_region(dev_t from,unsigned count)
(2).file結構體:
系統中每個開啟的檔案在核心空間都會有乙個關聯的struct file結構體，它由核心開啟檔案
建立，在檔案所有例項都關閉後，核心釋放這個資料結構。在核心源**中struct file結
構體的指標通常被命名為file或filp。這個結構體在核心中如下：
struct file f_u;
struct path f_path;
#define f_dentry f_path.dentry
#define f_vfsmnt f_path.mnt
const struct file_operations *f_op;//和檔案關聯的操作，file_operations結構體是字元裝置核心
//函式操作集
spinlock_t f_lock;
atomic_long_t f_count;
unsigned int f_flags;//檔案標誌，也就是檔案開啟方式o_rdonly,o_wronly,ordwr等
fmode_t f_mode;//檔案讀寫模式，也就是許可權
loff_t f_pos;//當前讀寫位置
struct fown_struct f_owner;
const struct cred *f_cred;
struct file_ra_state f_ra;
u64 f_version;
#ifdef config_security
void *f_security;
#endif
void *private_data;//檔案私有資料
#ifdef config_epoll
檔案讀寫模式f_mode，標誌f_flags都是裝置驅動關心的內容，而私有資料指標*private_data在裝置驅動中廣泛
應用，大多數指向裝置驅動自定義用於描述裝置的結構體。
if(file->f_mode & fmode_write)//使用者要求可寫
if(file->f_flags & o_rdwr)//用於檢查裝置是否使用可讀寫方式開啟
4.測試驅動程式
1).載入驅動程式:insomd ***x.ko
2).檢視是否載入成功:cat /proc/devices
3).建立裝置檔案:mknod demo3 c 11 xx;
demo0:檔名,c:字元裝置檔案,11:主裝置號,xx:次裝置號(0-255)之間
4).執行裝置檔案:cat demo3
5).使用測試檔案測試驅動程式
6).寫入命令:echo 12568585 >> demo3
Linux裝置驅動之《字元裝置驅動》
linux裝置中最大的特點就是裝置操作猶如檔案操作一般，在應用層看來，硬體裝置只是乙個裝置檔案。應用程式可以像操作檔案一樣對硬體裝置進行操作，如open close read write 等。下面是乙個字元裝置驅動程式的簡單實現test.c 模組分析 1.初始化裝置驅動的結構體 struct fil...
Linux裝置驅動之字元裝置驅動
一 linux裝置的分類 linux系統將裝置分成三種基本型別，每個模組通常實現為其中某一類 字元模組 塊模組或網路模組。這三種型別有 字元裝置 字元裝置是個能夠像位元組流 類似檔案 一樣被訪問的裝置，由字元裝置驅動程式來實現這種特性。字元裝置可以通過檔案系統節點來訪問，比如 dev tty1等。這...
linux核心字元裝置驅動之讀操作
char rbuf 1024 分配緩衝區，儲存讀取的資料 ret read fd,rbuf,1024 讀裝置，將從裝置讀取的資料儲存在rbuf緩衝區中，要讀1024位元組 ret儲存實際讀取的位元組數 struct file operations read介面作用 用於讀取裝置，並且將讀取的資料上報...