•  驅動之字元設備註冊

目前尚不是最終版本，還望有心人自己學習的時候，把自己整合的知識點相關的答案也好問題也好，或者實踐過程中的一些操作截圖，再或者其他的一些想要分享材料發給筆者郵箱：[email protected]，我們一起完善這篇部落格！筆者寫這篇部落格的時候已經工作第四個年頭了，目前是在整理之前有過的學習資料，僅作為筆記，供同志們參考！短時間內可能不會去全部完善。

• 思路和框架

目的：給空模組新增驅動殼子；

核心工作量：file_operations及其元素填充、註冊驅動。

• 如何動手寫驅動程式碼

腦海裡先有框架，知道自己要幹嘛；

細節程式碼不需要一個字一個字敲，可以到核心中去尋找參考程式碼複製過來改；

寫下的所有程式碼必須心裡清楚明白，不能似懂非懂。

• 開始動手

先定義file_operations結構體變數；

// 自定義一個file_operations結構體變數，並且去填充
static const struct file_operations test_fops = {
	// 慣例，直接寫即可
	.owner		= THIS_MODULE,				
	// 將來應用open開啟這個裝置時實際呼叫的
	// 就是這個.open對應的函式
	.open		= test_chrdev_open,			
	.release	= test_chrdev_release,		
};

open和close函式原型確定、內容填充；

static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	// 這個函式中真正應該放置的是開啟這個裝置的硬體操作程式碼部分
	// 但是現在暫時我們寫不了這麼多，所以用一個printk列印個資訊來意思意思。
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_open\n");
	
	return 0;
}

static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_release\n");
	
	return 0;
}
 

完整的相關程式碼見下述檔案：

Makefile

# ubuntu的核心原始碼樹，如果要編譯在ubuntu中安裝的模組就開啟這2個
# KERN_VER = $(shell uname -r)
# KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build	
		
# 開發板的linux核心的原始碼樹目錄
KERN_DIR = /root/qt/kernel
 
obj-m	+= module_test.o
 
all:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
#	arm-none-linux-gnueabi-gcc app.c -o app
	
cp:
	cp *.ko /root/removal/rootfs/root/driver_test
#	cp app /root/removal/rootfs/root/driver_test
 
.PHONY: clean	
clean:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

module_test.c

// 為了module_init，module_exit相關的，加入下面標頭檔案
#include <linux/module.h>
// 為了__init，__exit相關的，加入下面標頭檔案
#include <linux/init.h>		
#include <linux/fs.h>

#define MYMAJOR		250
#define MYNAME		"test_chrdev"

static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	// 這個函式中真正應該放置的是開啟這個裝置的硬體操作程式碼部分
	// 但是現在暫時我們寫不了這麼多，所以用一個printk列印個資訊來意思意思。
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_open\n");
	
	return 0;
}

static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_release\n");
	
	return 0;
}

// 自定義一個file_operations結構體變數，並且去填充
static const struct file_operations test_fops = {
	// 慣例，直接寫即可
	.owner		= THIS_MODULE,				
	// 將來應用open開啟這個裝置時實際呼叫的
	// 就是這個.open對應的函式
	.open		= test_chrdev_open,			
	.release	= test_chrdev_release,		
};

// 模組安裝函式
static int __init chrdev_init(void)
{	
	int ret = -1;
	
	printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init\n");

	// 在module_init巨集呼叫的函式中去註冊字元裝置驅動
	ret = register_chrdev(MYMAJOR, MYNAME, &test_fops);
	if (ret)
	{
		printk(KERN_ERR "register_chrdev fail\n");
		return -EINVAL;
	}
	printk(KERN_INFO "register_chrdev success...\n");

	return 0;
}

// 模組解除安裝函式
static void __exit chrdev_exit(void)
{
	printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit\n");
	
	// 在module_exit巨集呼叫的函式中去登出字元裝置驅動
	unregister_chrdev(MYMAJOR, MYNAME);
	
}
 
module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);
 
// MODULE_xxx這種巨集作用是用來新增模組描述資訊
// 描述模組的許可證
MODULE_LICENSE("GPL");
// 描述模組的作者				
MODULE_AUTHOR("aston");	
// 描述模組的介紹資訊			
MODULE_DESCRIPTION("module test");
// 描述模組的別名資訊	
MODULE_ALIAS("alias xxx");			

• 註冊驅動

主裝置號的選擇？

返回值的檢測？

• 驅動測試

編譯等 make && make cp？

insmod並且檢視設備註冊的現象？

rmmod並且檢視設備註銷的現象？

• 讓核心自動分配主裝置號

為什麼要讓核心自動分配？

如何實現？

int mymajor;

	// major傳0進去表示要讓核心幫我們自動分配一個合適的空白的沒被使用的主裝置號
	// 核心如果成功分配就會返回分配的主裝置號；如果分配失敗會返回負數
	mymajor = register_chrdev(0, MYNAME, &test_fops);
	if (mymajor < 0)
	{
		printk(KERN_ERR "register_chrdev fail\n");
		return -EINVAL;
	}
	printk(KERN_INFO "register_chrdev success... mymajor = %d.\n", mymajor);

測試？

實現的完整程式碼見下述檔案：

module_test.c

// 為了module_init，module_exit相關的，加入下面標頭檔案
#include <linux/module.h>
// 為了__init，__exit相關的，加入下面標頭檔案
#include <linux/init.h>		
#include <linux/fs.h>

#define MYMAJOR		250
#define MYNAME		"test_chrdev"

int mymajor;

static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	// 這個函式中真正應該放置的是開啟這個裝置的硬體操作程式碼部分
	// 但是現在暫時我們寫不了這麼多，所以用一個printk列印個資訊來意思意思。
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_open\n");
	
	return 0;
}

static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk(KERN_INFO "test_chrdev_release\n");
	
	return 0;
}

// 自定義一個file_operations結構體變數，並且去填充
static const struct file_operations test_fops = {
	// 慣例，直接寫即可
	.owner		= THIS_MODULE,				
	// 將來應用open開啟這個裝置時實際呼叫的
	// 就是這個.open對應的函式
	.open		= test_chrdev_open,			
	.release	= test_chrdev_release,		
};

// 模組安裝函式
static int __init chrdev_init(void)
{	
	printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init\n");

	// 在module_init巨集呼叫的函式中去註冊字元裝置驅動
	// major傳0進去表示要讓核心幫我們自動分配一個合適的空白的沒被使用的主裝置號
	// 核心如果成功分配就會返回分配的主裝置號；如果分配失敗會返回負數
	mymajor = register_chrdev(0, MYNAME, &test_fops);
	if (mymajor < 0)
	{
		printk(KERN_ERR "register_chrdev fail\n");
		return -EINVAL;
	}
	printk(KERN_INFO "register_chrdev success... mymajor = %d.\n", mymajor);

	return 0;
}

// 模組解除安裝函式
static void __exit chrdev_exit(void)
{
	printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit\n");
	
	// 在module_exit巨集呼叫的函式中去登出字元裝置驅動
	unregister_chrdev(mymajor, MYNAME);
	
}
 
module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);
 
// MODULE_xxx這種巨集作用是用來新增模組描述資訊
// 描述模組的許可證
MODULE_LICENSE("GPL");
// 描述模組的作者				
MODULE_AUTHOR("aston");	
// 描述模組的介紹資訊			
MODULE_DESCRIPTION("module test");
// 描述模組的別名資訊	
MODULE_ALIAS("alias xxx");