第一：字符设备驱动简介
字符设备是Linux驱动中最基本的一类设备驱动，字符设备就是一个一个字节，按照字节流进行读写操作的设备，读写数据是分先后顺序的，比如我们常见的点灯、IIC、SPI等都是字符设备，这些设备的驱动叫做字符设备驱动。
在详细的学习字符设备驱动架构之前，我们先来简单的了解一下 Linux 下的应用程序是如
何调用驱动程序的，Linux 应用程序对驱动程序的调用如下：
分析：
应用程序运行在用户空间，而 Linux 驱动属于内核的一部分，因此驱动运行于内核空间。
当我们在用户空间想要实现对内核的操作，比如使用 open 函数打开/dev/led 这个驱动，因为用
户空间不能直接对内核进行操作，因此必须使用一个叫做“系统调用”的方法来实现从用户空
间“陷入”到内核空间，这样才能实现对底层驱动的操作。open、close、write 和 read 等这些函
数是由 C 库提供的，在 Linux 系统中，系统调用作为 C 库的一部分。当我们调用 open 函数的
时候流程如图：
第二：字符设备驱动开发步骤
在linux驱动开发中肯定要初始化相应的外设寄存器，只是在linux驱动开发中，需要根据规定的框架来编写驱动，所以学linux驱动开发重点是学习框架。
linux驱动有两种运行方式，第一种就是将驱动编译进linux内核中，这样当linux内核启动的时候就会自动运行驱动程序。第二种将驱动编译成模块（linux下模块扩展名为.ko），在linux内核启动以后使用insmod命令加载驱动模块。
模块的加载和卸载函数注册函数如下：
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数 module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
module_init 函数用来向 Linux 内核注册一个模块加载函数，参数 xxx_init 就是需要注册的具体函数，当使用“insmod”命令加载驱动的时候，xxx_init 这个函数就会被调用。module_exit() 函数用来向 Linux 内核注册一个模块卸载函数，参数 xxx_exit 就是需要注册的具体函数，当使 用“rmmod”命令卸载具体驱动的时候 xxx_exit 函数就会被调用。
第三：编写字符设备驱动实验程序
#include <linux/types.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/ide.h> #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> //声明对应的变量 #define CHRDEVBASE_MAJOR 200 //主设备号 #define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" static char readbuf[100]; //读缓冲区 static char writebuf[100]; //写缓冲区 static char kerneldata[]={"kernel data!"}; //打开设备 static int chrdevbase_open(struct inode *inode,struct file *file) { return 0; } //从设备读取数据 filp---要打开的设备文件（文件描述符） static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t cnt,loff_t *offt) { int retvalue = 0; //向用户空间发送数据 memcpy(readbuf,kerneldata,sizeof(kerneldata)); retvalue = copy_to_user(buf,readbuf,cnt); if(retvalue == 0){ printk("kernel senddata ok!\r\n"); }else { printk("kernel senddata failed\r\n"); } return 0; } //向设备中写数据 static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt, loff_t *offt ) { int retvalue = 0; //接收用户空间传递给内核的数据并且打印出来 retvalue = copy_from_user(writebuf,buf,cnt); if(retvalue == 0) { printk("kernel recevdata:%s\r\n",writebuf); }else { printk("kernel recevdata failed!\r\n"); } return 0; } //关闭释放设备 static int chrdevbase_release(struct inode *inode,struct file *filp) { return 0; } //设备操作函数结构体 static struct file_operations chrdevbase_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = chrdevbase_open, .read = chrdevbase_read, .write = chrdevbase_write, .release = chrdevbase_release, }; //驱动入口函数 static int __init chrdevbase_init(void) { int retvalue =0 ; //注册字符设备驱动 retvalue = register_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME,&chrdevbase_fops); return 0; } //驱动出口函数 static void __exit chrdevbase_exit(void) { /* 注销字符设备驱动 */ unregister_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME); printk("chrdevbase_exit()\r\n"); } //将上面两个函数指定为驱动的入口函数和出口函数 module_init(chrdevbase_init); module_exit(chrdevbase_exit); MODULE_LINCENSE("GPL");
总结：本次实验详细描述了字符设备驱动的开发过程，带领大家完成了第一个字符设备驱动的开发。
