Linux環境下字元裝置驅動開發入門

這篇文章主要總結了我學習嵌入式系統中，乙個字元裝置驅動的構建和執行過程。這篇總結中我會盡量簡潔地告訴你在ubuntu（linux）中字元裝置驅動的程式設計方式，乙個簡單的模組用c如何進行構建，並且如何將它作為核心模組動態地載入和解除安裝，你能夠看到這個字元驅動裝置在系統日誌中的記錄。

在這篇當中，我們會將重點放在程式結構和編譯執行載入過程，關於字元裝置和環境等等將不做詳細介紹。

字元裝置驅動的主要結構和編寫

字元裝置驅動的makefile編寫

將驅動作為動態模組進行載入

為了簡潔明瞭，我們以乙個載入時和解除安裝時候列印hello的驅動為例進行說明。

首先需要宣告該裝置的主裝置號test_major和裝置名稱drv_name。

其次實現關於裝置的函式，一般包括open(),release(),read(),write()，後面使用者操作的時候，kernel實際會呼叫這些函式。

宣告乙個file_operation結構體，然後使用標記化結構初始化語法進行初始化（關於這個可以參考標記化結構初始化，c primer plus中也有較為詳細的介紹，請參考結構相關章節）。這一步的操作將結構體中的內容和我們的實現函式進行一次「繫結」。

實現init()函式，並且在函式內使用

register_chrdev(test_major,drv_name,&chardev_fops)函式進行裝置號的註冊；

實現exit()函式，並在函式內部使用

unregister_chrdev(test_major,drv_name,&chardev_fops)函式對裝置進行登出操作。

最後記得使用module_init(test_init);module_exit(test_exit);將裝置看作模組進行註冊登出關聯。

下面我們將給出這個hello.c程式：

#include
#include
#include
#include
#define test_major      233         //定義主裝置號
static
char drv_name = "test";       //定義主裝置名   
//自己實現的開啟函式
static
int test_chardev_open(struct inode *inode,struct file *file) 
//自己實現的釋放函式
static
int test_chardev_release(struct inode *inode,struct file *file )
//標記化結構體初始化
static
struct file_operations chardev_fops=;
//初始化註冊裝置
static
int  __init  test_init(void)
return0;}
//登出裝置
static
void  __exit  test_exit(void)
//進行關聯
module_init(test_init);
module_exit(test_exit);
//宣告許可證
module_license("gpl");

我們直接放上makefile檔案的**：

obj-m := hello.o
kerneldir
:= /lib/modules
/4.4.0-22-generic/build
pwd:= $(shell pwd) 
modules:
$(make) -c
$(kerneldir) m=$(
pwd) modules
modules_install:
$(make) -c
$(kerneldir) m=$(
pwd) modules_install
clean:
rm –rf  *.o  *~ core  .depend .  *.cmd  *.ko  *.mod.c  .tmp_versions

在這裡我們需要宣告以下核心所在的位置，因為我們的驅動將作為乙個模組單獨編譯進核心中去。-c進入核心目錄，m返回當前模組的目錄。關於詳細的驅動makefile中的細節，給出以下的參考文章：

1. linux下的makefile編寫詳解

2. linux核心模組的編譯基礎知識

3. linux裝置驅動makefile入門解析

4. 核心 __init與__exit

5. linux核心及驅動開發中有關__init,__exit和__initdata的用法

我們的驅動編寫工作可以說是進入了收尾階段，下面就需要進行編譯和載入。首先這是未編譯的狀態：

然後我們執行make指令：

這裡我們可以清楚的看到shell進入了核心執行了makefile然後回到當前目錄生成ko檔案。這個就是我們的模組檔案。在當前目錄下我們執行insmod指令就可以將我們的模組動態進行載入。

這裡的效果我們需要通過系統日誌才能看到，開啟/var/log/syslog檔案就可以看到（中間的「hello,mr.bubbles」）：

然後我們嘗試進行解除安裝，使用rmmod就可以解除安裝當前的模組：

最終模組被成功解除安裝，顯示「goodbye,mr.bubbles!」字樣。

雖然是考試前的複習，但是如果不自己動手親自寫一下的話是體會不到其中的樂趣的，當然這個介紹只是一點簡單的總結，很多細節都被略過了，要對其有更好地了解還需要自行補更多的知識，當然，embedded system還有很多好玩的東西，希望這篇可以幫助我回顧，同時與大家共勉。

歡迎提出各種意見和建議，共勉。

對了，以前扒資料就發現有直接貼上不貼出處的，這樣可不好啊，這些人注意下0_0

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