驅動程式是一類特殊的應用程式，是針對特定的硬體裝置編寫的程式，它提供了對硬體的基本操作，作業系統可以通過驅動程式來控制硬體裝置。裝置驅動程式是作業系統核心的基本組成部分。
Linux將所有的裝置都當作檔案處理，稱為裝置檔案。“/dev”目錄下存在對應的邏輯裝置節點，並且以檔案的形式存在。Linux系統下裝置檔案分為四類：字元裝置檔案、塊裝置檔案、網路裝置檔案、雜項裝置檔案。在裝置管理中，除了裝置型別，核心還要主裝置號和次裝置號來唯一標識裝置。主裝置號代表裝置的類別，次裝置號區分具體裝置。
驅動程式可以直接編譯到核心，也可以編寫成模組，在需要時調入。直接編譯到核心的優點是可以隨時呼叫，無需安裝，但是編譯到核心的話需要對核心進行重編譯，重啟系統，花費時間過長，而編寫成模組的話可以隨時對模組進行解除安裝載入，開發方便，因而此次實驗中將驅動程式編寫成模組。
核心模組中通常都需要載入和解除安裝函式來對裝置進行註冊/登出，因此設計載入/解除安裝函式：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>

#define CHARDRIVER_MAJOR 234

static ssize_t cread(struct file *, char *, size_t, loff_t *);
static ssize_t cwrite(struct file*, const char*, size_t, loff_t*);

struct file_operations char_ops = {
    read:cread,
    write:cwrite,
 };
static
 
 int global_var = 0;

static int __init charDriver_init(void)
{
    int ret;
    ret = register_chrdev(CHARDRIVER_MAJOR, "charDriver", &char_ops);
    if(ret<0)
    {
        printk("init failed");
        return ret;
    }
    printk("init succeed");
    return 0;
}

static void __exit charDriver_exit(void
 
)
{
        int ret = 0;
    unregister_chrdev(CHARDRIVER_MAJOR, "charDriver");
        if(ret<0)
        {
                printk("exit failed");
                return;
        }
        printk("exit succeed");
}

module_init(charDriver_init);
module_exit(charDriver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

巨集module_init和module_exit用來註冊初始化/解除安裝函式，如上，charDriver_init被註冊為初始化函式，charDriver_exit
被註冊為解除安裝函式，分別在模組載入/解除安裝時被呼叫，MODULE_LICENSE宣告模組的許可協議。裝置的主裝置號被指定為234，裝置名”charDriver”。
可以看到，上面程式碼中還聲明瞭cread和cwrite兩個函式，並定義了一個struct file_operations型別的變數char_ops，關於file_operations
的定義在”include/linux/fs.h“中可以找到，其中有成員
read和write，型別為函式指標，read用來讀取裝置，write對裝置進行寫。而”read:cread,write:cwrite”指定了讀取/寫入裝置的處理函式cread和cwrite。

下面是cread和cwrite的函式定義：

static ssize_t cwrite(struct file *file, const char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
    copy_from_user(&global_var, buffer, sizeof(int));
    return sizeof(int);
}

static ssize_t cread(struct file* file, char *buffer, size_t count, loff_t*ppos)
{
    copy_to_user(buffer, &global_var, sizeof(int));
    return sizeof(int);
}

copy_to_user和copy_from_user原型在”uaccess.h”中，宣告如下：
unsigned long copy_from_user(void *to, const void *from, unsigned long n);
unsigned long copy_to_user (void * to, void * from, unsigned long len);
返回值是不能複製的位元組數。

將上面寫好的程式碼另存為檔案charDriver.c，編寫Makefile:

obj-m := charDriver.o
all:
         $(MAKE) -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
        $(MAKE) -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

儲存到同一目錄下，執行make命令，編譯成功後目錄下會有charDriver.ko檔案執行命令；
insmod charDriver.ko，執行時需要管理員許可權，因此可能系統會提示操作被拒絕，可以用“sudo insmod charDriver.ko”提升許可權後再插入模組。
如果插入成功的話使用命令lsmod檢視已載入模組可以看到charDriver。
接下來執行“mknod /dev/charDriver c 234 0”建立裝置，裝置名為charDriver,型別為“c”即字元裝置，主裝置號234，次裝置號0。
使用“cat /proc/devices”檢視裝置可以看到“234 charDriver”一項。

接下來編寫測試檔案：

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
#include <errno.h>

int main()
{
        int fd,num;
        //開啟"/dev/globalvar"
        fd=open("/dev/charDriver",O_RDWR,S_IRUSR|S_IWUSR);
        if(fd<0)
        {
                printf("open failed!");
        }

        if(fd>=0)
        {
            //初次讀 globalvar
            read(fd,&num,sizeof(int));
            printf("The globalvar is %d\n",num);
            //開啟"/dev/globalvar"
            fd=open("/dev/charDriver",O_RDWR,S_IRUSR|S_IWUSR);
        if(fd<0)
        {
                printf("open failed!");
        }

        if(fd>=0)
        {
                //初次讀 globalvar
                read(fd,&num,sizeof(int));
                printf("The globalvar is %d\n",num);
                //寫 globalvar
                printf("Please input the num written to globalvar\n");
                scanf("%d",&num);
                write(fd,&num,sizeof(int));
                //再次讀 globalvar
                read(fd,&num,sizeof(int));
                printf("The globalvar is %d\n",num);
                //關閉"/dev/globalvar"
                close(fd);
        }
}

編譯後執行，測試成功。

遇到的錯誤：
1、提示read:cread語句中指標不相容，錯誤提示如下圖。經查發現是因為cread函式宣告與file_operations中的read所指向的函式宣告不同，修改cread聲明後編譯成功。

2、執行測試程式，開啟裝置失敗。經過網友啟發，提升許可權，使用管理員許可權執行測試程式，測試通過。原因不明。但猜測有可能是因為裝置處於核心態，因而禁止普通使用者的訪問。