# linux_drive

**Repository Path**: li-tuo/linux_drive

## Basic Information

- **Project Name**: linux_drive
- **Description**: 常用linux驱动模块
- **Primary Language**: C
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2020-09-16
- **Last Updated**: 2021-02-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# linux_drive

#### 介绍

linux常见驱动模块

#### 基本概念

1.  Linux中一切皆文件，驱动加载成功后会在 /dev 目录下生成相应的文件，应用程序通过对这个名为 /dev/xxx 的文件进行相应的操作即可实现对硬件的操作
2.  应用程序运行在用户空间，linux驱动属于内核部分，运行于内核空间；在用户空间想要实现对内核的操作，eg:使用open函数打开 /dev/led 驱动，由于用户空间不能直接对内核进行操作，必须使用 “系统调用” 方法实现从用户空间 “陷入” 到内核空间，以此实现对底层驱动的操作
        应用程序open()函数 ---> C库中的open()函数 ---> open()系统调用 ---> q驱动的open()函数 
            应用程序                C库                     内核              具体驱动

#### 主要代码功能

1. 编写设备驱动模块开发
2. 编写测试APP来测试驱动


#### 字符设备驱动的开发流程

##### 驱动模块的加载和卸载

1.  linux驱动有两种运行方式，1、将驱动编译进linux内核，当linux内核启动的时候会自动运行驱动程序；2、将驱动编译成模块(xxx.ko)，在linux内核启动后使用 “insmod” 命令加载驱动模块；在调试阶段选择将其编译为模块，方便。当驱动开发完成，将驱动编译进linux内核，
2.  注册模块加载函数：module_init(xxx_init);  xxx_init(驱动入口函数)--->需要注册的具体函数，insmod命令加载驱动时会调用此函数
3.  注册模块卸载含数：module_exit(xxx_exit);  xxx_exit(驱动出口函数)--->需要注册的具体函数，rmmod命令卸载驱动时会调用此函数
4.  加载驱动模块命令：insmod---> 不能解决模块的依赖关系；    modprobe---> 会分析模块的依赖关系，将所有依赖模块都加载到内核中;    
5.  推荐使用 modprobe 命令来加载驱动，modprobe 命令默认会去/lib/modules/<kernel-version>目录中查找模块，自己制作的根文件系统中是不会有这个目录的，需要手动创建
6.  卸载驱动模块命令：rmmod;    modprobe -r,可以卸载掉驱动的其他依赖模块，注意：前提是依赖模块此时没有被其他模块使用；  推荐使用rmmod命令
7.  编写驱动

##### 字符设备注册和注销

1. 驱动模块加载成功以后需要注册字符设备，卸载驱动模块的时候需要注销掉字符设备
2. 通常：字符设备的注册在驱动模块的入口函数 xxx_init 中进行，字符设备的注销在驱动模块的出口函数 xxx_exit 中进行

##### 实现设备的具体操作函数

1. file_operations 结构体是设备的具体操作函数，在初始化时，需要分析一下需求，也就是要对进行操作的设备确定需要进行那些操作，这样才能知道应该实现那些操作函数

##### 添加LICENSE和作者信息

1. MODULE_LICENSE("GPL")     //添加模块LICENSE信息  --->必要的，否则编译报错
2. MODULE_AUTHOR("lituo")      //添加模块作

#### Linux设备号

##### 设备号的组成

1. 设备号出现的目的，方便linux管理众多的device设备
2. 设备号由主设备号和次设备号两部分组成，主设备号表示某一个具体的驱动，次设备号表示使用这个驱动的各个设备
3. linux用dev_t的数据类型表示设备号，eg:
   typedef __u32 __kernel_dev_t;
   typedef __kernel_dev_t dev_t;
   typedef unsigned int __u32;
4. 由上知，dev_t 是unsigned int 类型，一个32的数据类型，高12位为主设备号，低20位为次设备号
   
##### 设备号的分配

1. 静态分配设备号，使用 `cat/proc/devices` 命令可以查看当前系统中所有已经使用的设备号，开发者可以静态的指定一个人设备号(别使用已使用的设备)

2. 动态分配设备号，linux社区推荐使用动态分配设备号，在注册字符设备之前先申请一个设备号，系统会自动给你一个没有被使用的设备号，这样就避免了冲突，
   卸载驱动的时候释放掉这个设备号即可。设备号申请函数如下:
   ` int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name) `


# 测试
1. 加载驱动 modprobe chrdevbase.ko
2. 进入/dev 查看设备文件，/dev/chrdevbase,实际没有，因为我们没有创建设备节点。  mknod /dev/chrdevbase c 200 0
3. 测试  ./chrdevbaseAPP /dev/chrdevbase

# chrdevbase 虚拟设备驱动的完善