转自：http://blog.csdn.net/dreaming_my_dreams/article/details/8272586
应用层和驱动的衔接，一直是一个老大难问题，若弄不清楚，总觉得驱动写起来似是而非的。下面就说说我对他们的理解，还有就是如何实现一个驱动支持多个上设备的问题。最主要涉及两个机制：inode和file
1. 在驱动中
- 我们先找到一个设备号devno，可以动态申请，也可以静态设定，假设静态设定为major，minor，通过宏MKDEV(major,minor)来生成devno
- 构建对设备的操作函数集file_opreation结构体，里面包含了的设备的操作：open、read、write、release、ioctl等
- 构建cdev结构体，里面填充两个主要成员dev(设备号)、file_operation(对设备的操作)
- 把cdev添加到cdev链表中：cdev_init、cdev_add
举个例子，tty驱动：
-->__init imx_serial_init //imx.c
-->uart_register_driver //serial_core.c
-->tty_regiser_driver //tty_io.c
-->MKDEV(driver->major, driver->minor_start) //tty_io.c
-->tty_cdev_add //tty_io.c
-->cdev_init(tty_fops) //tty_io.c, struct file_operations tty_fops={.open;.read;.write}
-->cdev_add //tty_io.c
就这样，一步步将file_operation的函数集加入到cdev->ops中，而User层则根据设备号找到cdev链表中对应的设备属性，从而找到函数集。
2. 应用程序中
fd=open("/dev/hello",O_RDWR)来打开设备文件，此设备对应有一个设备号，这是我们识别驱动和设备的桥梁。
设备号、设备文件、设备节点概念：设备号由主设备号和从设备号组成，设备号是16bit, 高8bit为主设备号，低8bit为从设备号。/dev下每个设备都有对应的设备文件，即设备节点。
打开 /dev/hello时，根据设备号，在cdev链表中找到cdev这个结构体，cdev里面包含了file_operation结构体，有设备的各种操作，打开时就调用里面的.open 函数。在这里要完成几件事：
- inode节点 每一个文件都对应有一个inode节点，inode结构体里.i_fop由cdev的file_operation填充，i_dev由cdev的设备号填充
- file结构体中的file_operation也同样由cdev中对应项填充，还有一项fd,对应于打开文件的文件描述符，fd和file一一对应，文件每打开一次，就有一个file结构。所以file里面的.private就很重要，下面会说到。
还有一个问题，那就是多个相同的设备，会公用同一个驱动（一个驱动文件1个主设备号如uart），所以要把每一个设备的私有数据封装起来，构成一个私有数据结构体。对设备的每一次读写，都通过操作设备的私有数据结构体中的资源来完成。也就是说，驱动在加载的时候，会申请多个设备私有资源结构体，每个结构体中包含了设备的所有私有资源，虽然公用一个驱动，可是通过设备号找到此设备号对应设备的私有资源，说的有点拗口。这可以通过file结构体的.private来指向。
例如封装私有数据的结构体为：
struct hello_device{
char buf[128]; //设备的私有资源，譬如buf
struct cdev cdev;//设备结构体，里面有devno和file_operation
……
};
前面应经提到inode中的i_cdev会指向cdev结构，所以可以由Container宏来得到hello_device的地址。
所以，在驱动的open函数中有两个参数，inode和file
int open(structc inode *inode,struct file *file){
struct hello_device *p =container(inode->i_cdev,hello_struct,cdev)
file->private=p；
}
这样file中就包含了设备的私有数据。
驱动read函数中：
ssize_t read(fd,char __user *buf,count)
fd和file一一对应，每打开一次设备，虽然有不同的fd,但他们的file.private是一样的。
每打开一个设备文件，把私有数据和file绑定，这样后面的read/write操作，由于fd和file一一对应，这样，read/write也就通过fd句柄就可以访问到file->private数据了。
前面主要说了一个驱动如何可以支持多个设备的问题，以及应用层和驱动之间的联系。还有一个问题就是，如何处理过多个进程访问同一个设备的问题。
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转自：http://blog.chinaunix.net/uid-20543672-id-3203690.html
最近在看《深入Linux设备驱动程序机制》，这本书条理清晰，我从中获益良多。以前在学习内核驱动的时候就是知道怎么用，对于内部的原理了解的不是这么深入。且当时的能力有限，想了解深入也不容易。这次正好趁复习驱动原理的机会，把这本书认真学习以下。
1、字符设备号的管理原理
2、字符设备驱动的file_operation中的函数如何与file结构体中的相应结构对应上，并被应用程序调用
