Linux系统驱动开发之字符设备虚拟设备实验
本系列图文教程均以全志h3开发板为实验板设计，字符设备驱动开发是最基础的驱动开发。其本质是按字节进行读写操作，读写数据是分先后顺序的。led、按键、iic、spi、usb等等都是字符设备，驱动加载成功以后会在“/dev”目录下生成相应的文件，应用程序通过对“/dev/xxx进行操作即可实现对硬件的控制”。应用程序中的每一个系统调用，都在驱动程序中有相应的驱动函数，linux内核文件中存在着一个内核驱动操作函数集合，以结构体file_operations展现。
编写驱动需要注册两种操作函数，加载和卸载。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。驱动编译完成后是.ko文件，使用insmod和modprobe加载驱动模块。
对于字符设备驱动而言，当驱动模块加载成功以后需要注册字符设备，同样，卸载驱动模块的时候也需要注销掉字符设备。注册和注销函数原型如下所示:
static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops)static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)最后我们需要在驱动中加入 license 信息和作者信息，其中 license 是必须添加的，否则的话编译的时候会报错，作者信息非必须。
添加函数为：
module_license()module_author()linux如何判断当下的设备就是程序想要调用的那一个呢，通过设备号对设备进行唯一匹配。有动态和静态两种分配方式，我们先讲解旧的驱动设备注册方式（静态），也就是使用register_chrdev函数注册设备。其三个参数分别是主设备号（手动分配），设备名称（字符串），函数集合指针结构体。主设备号的可选范围是0-4095，所以使用之前先查看开发板的linux系统还有哪些设备号没有用，使用命令cat /proc/devices查看。
最后就是完整的编写驱动和应用程序，驱动程序完成设备打开，读写操作，使用一个虚拟读写设备做一个简单的例子。借助copy_to_user（将内核态数据复制到用户态）和printk函数（内核态）完成模拟。
共分以下几步
•编写驱动程序（对printk的解释内核态，设备注册等）
•编写app程序（open等函数）
•编译驱动程序成.ko 测试（编写makefile文件）
•编译app
•下载到tf的rootfs分区下
•找到相应文件夹下加载模块insmod **.ko
•查看系统中的所有设备cat /proc/devices
•创建设备节点文件mknod /dev/chrdevbase c 200 0 然后再执行上一步查看设备是否多了chrdevbase
c表示字符设备，200是主设备号，0是次设备号
•如果app要读写chrdevbase设备，直接操作/dev/chrdevbase就可以
读操作测试./chrdevbaseapp /dev/chrdevbase 1
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对于字符设备驱动而言，当驱动模块加载成功以后需要注册字符设备，同样，卸载驱动模块的时候也需要注销掉字符设备。注册和注销函数原型如下所示:
static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops)static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)最后我们需要在驱动中加入 license 信息和作者信息，其中 license 是必须添加的，否则的话编译的时候会报错，作者信息非必须。
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module_license()module_author()linux如何判断当下的设备就是程序想要调用的那一个呢，通过设备号对设备进行唯一匹配。有动态和静态两种分配方式，我们先讲解旧的驱动设备注册方式（静态），也就是使用register_chrdev函数注册设备。其三个参数分别是主设备号（手动分配），设备名称（字符串），函数集合指针结构体。主设备号的可选范围是0-4095，所以使用之前先查看开发板的linux系统还有哪些设备号没有用，使用命令cat /proc/devices查看。
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•编写app程序（open等函数）
•编译驱动程序成.ko 测试（编写makefile文件）
•编译app
•下载到tf的rootfs分区下
•找到相应文件夹下加载模块insmod **.ko
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•创建设备节点文件mknod /dev/chrdevbase c 200 0 然后再执行上一步查看设备是否多了chrdevbase
c表示字符设备，200是主设备号，0是次设备号
•如果app要读写chrdevbase设备，直接操作/dev/chrdevbase就可以
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