Linux字符设备驱动程序简介
Linux是一个自由、开放的操作系统，拥有广泛的应用。其中，一个重要的特征就是它支持多种硬件设备。Linux内核（操作系统的核心）需要和硬件设备进行通信，就需要设备驱动程序。设备驱动程序就是一个软件，它能够与外部硬件交互，并把与硬件设备的数据和信号交换转化为内存访问操作。Linux中的设备驱动程序主要有两种：字符设备驱动和块设备驱动。本文将着重介绍字符设备驱动程序。
字符设备驱动程序的功能
字符设备驱动程序用于管理基于字符的硬件设备。与块设备驱动程序不同，字符设备驱动程序只能以字符为单位对外部硬件进行操作，比如字节流设备（串口、并口）、终端设备（键盘、鼠标）等。基本功能包括初始化设备、发送和接收数据、打开和关闭设备等。初始化设备是在调用驱动程序时建立的；发送和接收数据是通过标准I/O库函数和系统调用系统进行实现；打开和关闭设备是在系统的打开和关闭测器中进行的。
编写字符设备驱动程序的步骤
编写字符设备驱动程序的步骤包括：创建设备文件、定义记述符、ioctl控制、驱动程序流程和内存分配与释放。为了让字符设备驱动能在Linux内核中正确运行，需要正确地定义它们的操作结构体，包括该驱动程序支持的具体操作。
在创建设备文件时，需要考虑到设备号的唯一性，设备号实际上就是标准的主设备号和次设备号。主设备号决定了操作系统内部的驱动程序，而次设备号则是设备的编号，在同一设备下一般采用不同的次设备号。
最后，在进行驱动程序流程时，需要特别注意保护和同步机制。由于设备和内存访问是异步的，所以设备驱动程序必须保证在进行内存访问时能够对多个线程的访问进行同步，保证使用的安全性。
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