Linux 下的 C 编程实战之五

1.引言

　　设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，它为应用程序屏蔽硬件的细
节，一般来说，Linux 的设备驱动程序需要完成如下功能：

　　（1）初始化设备；

　　（2）提供各类设备服务；

　　（3）负责内核和设备之间的数据交换；

　　（4）检测和处理设备工作过程中出现的错误。

　　妙不可言的是，Linux 下的设备驱动程序被组织为一组完成不同任务的函数的集合，
通过这些函数使得 Windows 的设备操作犹如文件一般。在应用程序看来，硬件设备只是
一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。本系列文章的第
2 章文件系统编程中已经看到了这些函数的真面目，它们就是 open ()、close ()、read 
() 、write () 等。

　　Linux 主要将设备分为二类：字符设备和块设备（当然网络设备及 USB 等其它设备
的驱动编写方法又稍有不同）。这两类设备的不同点在于：在对字符设备发出读/写请求
时，实际的硬件 I/O 一般就紧接着发生了，而块设备则不然，它利用一块系统内存作缓
冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如果不能，就调
用请求函数来进行实际的 I/O 操作。块设备主要针对磁盘等慢速设备。以字符设备的驱动
较为简单，因此本章主要阐述字符设备的驱动编写。

　　2.驱动模块函数

　　init 函数用来完成对所控设备的初始化工作，并调用 register_chrdev() 函数注册字符

“

设备。假设有一字符设备 exampledev”，则其 init 函数为：

void exampledev_init(void)

{

　if (register_chrdev(MAJOR_NUM, " exampledev ", &exampledev_fops))

　　TRACE_TXT("Device exampledev driver registered error");

　else

　　TRACE_TXT("Device exampledev driver registered successfully");

…

　　 //设备初始化
}

　　其中，register_chrdev 函数中的参数 MAJOR_NUM 为主设备号,“exampledev”为设
备名，exampledev_fops 为包含基本函数入口点的结构体，类型为 file_operations。当执
行 exampledev_init 时，它将调用内核函数 register_chrdev，把驱动程序的基本入口点指