Linux2.6设备驱动开发

一：Linux2.6驱动设备开发的特点

1：首先是属于字符型设备注册的方法之一

这种开发接口是在Linux2.6引入的，之前的版本不支持这种开发方式，也是目前最标准的开发方式。

2：Linux2.6的设备开发

不再去限制设备号，与其对应的就是需要去申请可用的设备号。

3：Linux2.6注册完毕设备且成功之后并不会生成设备文件

对于这种情况有两种方法：

通过指令手动生成

通过内核其他接口函数生成

4：Linux2.6与杂项的区别

杂项：

优点：简单

缺点：没有分类。能注册的设备有限

Linux2.6：

有点：主设备号不限制。2^12个主设备号，设备分类；2^20个次设备号

缺点：函数流程相对于杂项复杂

总结：Linux2.6相对于杂项而言复杂，Linux2.6设备号范围比杂项大。

二：Linux2.6 驱动开发架构

1、先去申请设备号->alloc_chrdev_region();

2、初始化Linux2.6核心结构体 cdev->cdev_init();

3、添加注册设备->cdev_add

4、生成一个与之相对应的设备文件：class_create device_create

总结：在使用Linux2.6驱动时的开发步骤，需要先申请设备号，然后进行初始化，然后添加注册的设备，最后生成设备文件。

三：linux2.6驱动开发接口

现在进入到具体的开发流程

1：如何在内核中申请一个可以用的设备号

头文件：

cpp 复制代码

#include "linux/fs.h"

对应的接口函数：

cpp 复制代码

int alloc_chrdev_region(
        dev_t *dev, //uint32_t类型数字，也就是申请的设备号
        unsigned baseminor,//申请的起始次设备号
        unsigned count,//连续申请的设备数量
	    const char *name)//任意填写名字

函数功能：向内核申请目前可以用的设备号，可以申请多个设备号

函数返回值：

成功返回0，失败返回非0

释放设备号接口：

cpp 复制代码

void unregister_chrdev_region(
    dev_t from, //填写的申请的首设备号
    unsigned count//释放几个信号
)

2:linux2.6的设备注册

头文件：

cpp 复制代码

#include "linux/cdev.h"

初始化函数：

cpp 复制代码

void cdev_init(
    struct cdev *cdev, //要初始化的cdev核心结构体
    const struct file_operations *fops//与cdev做绑定，注册的设备都会用此内核接口
)

动态开辟空间的方法：kzalloc（）；

添加函数：

cpp 复制代码

int cdev_add(
    struct cdev *p, //cdev核心结构体
    dev_t dev, //要注册的设备的首设备号
    unsigned count//要注册的设备的数量
    )

删除函数：

cpp 复制代码

void cdev_del(
    struct cdev *p//核心结构体
)

3：设备文件的生成

手动生成：

cpp 复制代码

mknod /dev/led c 234(主设备号) 0(次设备号)

自动生成：

内核接口：

想要生成设备文件必须先创建类结构体->class

cpp 复制代码

struct class * cls = class_create(THIS_MODULE,"led_class");

销毁一个类：

cpp 复制代码

class_destroy(struct class * cls)

cpp 复制代码

有了类结构体你就可以创建设备文件了
        struct device *device_create(
        struct class *class,
        struct device *parent,
        dev_t devt,
        void *drvdata,
        const char *fmt, ...
) *
class:
    刚才得到的类结构体
*parent:
    设备的父设备->没有父设备->NULL
*devt
    设备的设备号
*drvdata
    创建设备附带的私有数据->NULL
*fmt,...:
    跟 printf 一样的
直接当作字符串传递也是一样的
他就是你创建设备文件的名字！

如何销毁一个设备文件：

cpp 复制代码

void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
class:
    类结构体
devt：
    设备号

4：事例：linux2.6下的LED驱动

cpp 复制代码

#include"linux/fs.h"
#include"linux/module.h"
#include"linux/kernel.h"
#include"linux/cdev.h"
#include"linux/gpio.h"
#include"device.h"

dev_t  mydevnum;//设备号
struct cdev mycdev;//Cdev核心结构体
struct file_operations ops;//内核层的文件操集合结构体
struct class * cls;//类设备文件结构体
//开灯回调函数

int led_on (struct inode *i, struct file *f)
{
	gpio_set_value(21,1);
	gpio_set_value(22,0);
	return 0;
}
//关灯回调函数
int led_off (struct inode *i, struct file *f)
{
	gpio_set_value(21,0);
	gpio_set_value(22,1);
	return 0;
}
//入口函数
static int __init myled_init(void)
{
	//申请设备号
	int ret = alloc_chrdev_region(&mydevnum,0,1,"myled");
	if(ret < 0)
	{
		return -EINVAL;//加载失败
	}
	printk("主设备:%d\t\t次设备:%d\r\n",mydevnum>>20,mydevnum&0xFFFFF);
	//初始化Linux2.6 cdev结构体
	
	ops.owner = THIS_MODULE;
	ops.open = led_on;
	ops.release =led_off;
	cdev_init(&mycdev,&ops);
	//添加cdev设备
	cdev_add(&mycdev,mydevnum,1);
	//生成一个类设备文件
	cls=class_create(THIS_MODULE, "led_class");
	//创建设备文件
	device_create(cls,NULL,mydevnum,NULL,"led");
	//初始化硬件
	gpio_request(21,"led1");
	gpio_request(22,"led2");
	gpio_direction_output(21,0);
	gpio_direction_output(22,0);
	
	return 0;
}
//出口函数
static void __exit myled_exit(void)
{
	//卸载程序只有一个原则 ->倒序
	gpio_free(21);
	gpio_free(22);
	device_destroy(cls,mydevnum);
	class_destroy(cls);
	cdev_del(&mycdev);
	unregister_chrdev_region(mydevnum,1);
}
module_init(myled_init);
module_exit(myled_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");