【原创】--【字符设备】--全流程

一、概述

1、字符设备:是指只能一个字节一个字节读写的设备,不能随机读取设备内存中的某一数据,读取数据需要按照先后数据。字符设备是面向流的设备,常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED设备等。
2、块设备:是指可以从设备的任意位置读取一定长度数据的设备。块设备包括硬盘、磁盘、U盘和SD卡等。

  每一个字符设备或块设备都在/dev目录下对应一个设备文件。linux用户程序通过设备文件(或称设备节点)来使用驱动程序操作字符设备和块设备。

二、设备使用流程:
1、生成设备号,dev_t
  一个字符设备或块设备都有一个主设备号和一个次设备号,二者一起为设备号。

  主设备号用来标识与设备文件相连的驱动程序,用来反映设备类型。次设备号被驱动程序用来辨别操作的是哪个设备,用来区分同类型的设备。


  linux内核中,设备号用dev_t来描述,2.6.28中定义如下:
  typedef u_long dev_t;
  在32位机中是4个字节,高12位表示主设备号,低12位表示次设备号。

  可以使用下列宏从dev_t中获得主次设备号:                   
  MAJOR(dev_t dev);                              
  MINOR(dev_t dev);

  也可以使用下列宏通过主次设备号生成dev_t:

  dev_t = MKDEV(int major,int minor);

2、向内核申请设备号(两种方法):

(1)静态申请:
int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name);

(2)动态分配:

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name);

(3)注销设备号:

void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count);

  

 3、注册

cdev_init()/cdev_alloc(),cdev_add(),cdev_del()

参见http://www.cnblogs.com/apolloenterprise/p/4663115.html

以上驱动部分基本分析完成,代码如下:

三、app

六、开发板终端命令

  tftp  50008000 zImage

  bootm 50008000

  mknod /dev/hand_one c 248 0      // 参数为 设备名 设备类型 主设备号 次设备号

  insmod  ./drv_hand_one.ko

  ./app_hand_one

  注意:mknod  创建设备文件:
    利用cat /proc/devices查看申请到的设备名,设备号。  (对应 inode 数据结构)
  (1)使用mknod手工创建:mknod filename type major minor   在开发板的命令行中输入
  (2)自动创建:利用udev(mdev)来实现设备文件的自动创建,首先应保证支持udev(mdev),由busybox配置。在驱动初始化代码里调用class_create为该设备创建一个class,再为每个设备调用device_create创建对应的设备。

七、重要的数据结构
(1)struct file:代表一个打开的文件描述符,系统中每一个打开的文件在内核中都有一个关联的struct file。它由内核在open时创建,并传递给在文件上操作的任何函数,直到最后关闭。当文件的所有实例都关闭之后,内核释放这个数据结构。

(2)struct inode:用来记录文件的物理信息。它和代表打开的file结构是不同的。一个文件可以对应多个file结构,但只有一个inode结构。inode一般作为file_operations结构中函数的参数传递过来。
   inode译成中文就是索引节点。每个存储设备或存储设备的分区(存储设备是硬盘、软盘、U盘 ... ... )被格式化为文件系统后,应该有两部份,一部份是inode,另一部份是Block,Block是用来存储数据用的。而inode呢,就是用来存储这些数 据的信息,这些信息包括文件大小、属主、归属的用户组、读写权限等。inode为每个文件进行信息索引,所以就有了inode的数值。操作系统根据指令, 能通过inode值最快的找到相对应的文件。

(3)struct file_operations

原文地址:https://www.cnblogs.com/apolloenterprise/p/4665826.html