字符设备驱动的编写流程包括哪些(linux字符型驱动的编写流程)

字符设备驱动的编写流程

字符设备驱动是Linux内核中的一种重要类型，它与块设备驱动的区别在于它不需要缓存和块分配算法，只需要实现读写函数就可以了。本文将介绍字符设备驱动的编写流程，包括以下三个方面。

初始化驱动程序

初始化是驱动程序的第一个关键步骤，它通过register_chrdev()函数向系统注册一个字符设备。register_chrdev()是字符设备驱动的核心函数，它的原型如下：

 int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_operations *fops);

其中major参数是主设备号，name参数是设备名称，fops参数是file_operations结构体，它包含了字符设备驱动的所有函数指针，如open、release、read、write、ioctl等等。在register_chrdev()函数中，系统会为字符设备分配一个设备号（主设备号+次设备号）并返回给驱动程序。接下来，驱动程序需要初始化设备对象、初始化信号量、注册字符设备，然后就可以在系统上成功创建一个字符设备了。

实现read与write函数

一旦字符设备创建成功，用户程序便可以通过文件系统访问它，例如open、close、read、write等函数。驱动程序需要实现file_operations结构体中的read与write函数以支持数据的读写。在read函数中，驱动程序需要从设备的内核缓冲区中读取数据，然后将数据发送给用户空间；在write函数中，驱动程序需要将数据从用户空间写到设备的内核缓冲区中。下面是一个简单的read函数的实现：

 static ssize_t dummy_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
 {
     int retval;
     /* 读取数据并返回长度 */
     return retval;
 }

在这个函数中，filp参数是打开的文件对象，buf参数是用户空间的内存缓冲区指针，count参数是需要读取的数据长度，f_pos参数是读写的偏移量。驱动程序需要从设备的内核缓冲区中读取数据并将数据拷贝到用户空间中，然后返回读取数据的长度。write函数的实现方式类似，只是方向相反而已。

卸载驱动程序

卸载驱动程序是驱动程序的最后一个关键步骤，它需要通过unregister_chrdev()函数来释放驱动程序占用的系统资源。unregister_chrdev()函数的原型如下：

 void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name);

其中major参数是主设备号，name参数是设备名称。在这个函数中，系统会把驱动程序所注册的字符设备从系统中删除掉，然后驱动程序也就被成功卸载了。

通过以上步骤，我们基本上就能够编写出一份简单的字符设备驱动程序了。当然，实际开发中还有很多其他的细节要注意，例如对内存空间的释放、文件系统的访问权限、符号链接的创建等等。但是这些都不是很难，只需要认真阅读Linux内核源代码中的相关文档就可以了。