字符设备驱动
能够以字节流的形式进行访问的设备是字符设备，编写的对字符设备进行驱动的驱动顺序叫做字符设备驱动
用户层：open(设备文件)
操作方法：
open 方法 当字符设备驱动注册到内核时，会从内核申请到一个设备号（32位）一个 设备有两部分组成主设备号和次设备号主设备号占据高12位次设备号：标识 一类设备中的一个具体的设备，占据设备号的低20位
read 方法
write方法
编写基本的设备驱动需要解决的问题
如何注册字符设备驱动
驱动中的操作方法和管理如何实现
如何创建设备文件
应用程序中的如何回调驱动中的操作方法
如何将硬件的物理内存映射到虚拟内存
用户和内核之间如何进行数据传递
int register_chdev(unsigned int maior,const char *name,const struct file_operations *fops )
功能：进行字符设备驱动的注册，申请了256个设备号（0-255）
参数 ：
major： >0 手动指定当前驱动的主设备号
==0 由系统内核动态分配的主设备号
name:设备名或驱动名
fops:操作方法对象指针void unregister_cherdev(unsigned int major,const char *name)
功能：进行字符设备的驱动的注销
参数Lmajor 祖册的时候得到的设备号
name ：注册填写时候的设备名
字符设备驱动注册的测试案例
填写字符设备的驱动代码
创建一个驱动程序的mycdev.c 在其中的编写如下内容
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
unsigned int major;
int mycdev_open(struct inode *inode ,struct file *file)
{
printk("%s,%s:%d\n",__FILE_,__FUNC_,_LINE_);
return 0;
}
ssize_t mycdev_read(struct file *file,char __user *ubuf,size_t ,loft_t *lft)
{
pprintk("%s,%s:%d\n",__FILE_,__FUNC_,_LINE_);
return 0;
}
ssize_t mycdev_write(struct file *file, const char __user *ubunf, size_t size, loff_t *lft)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
//定义一个操作方法结构体变量
struct file_operations fops={
.open=mycdev_open,
.read=mycdev_read,
.write=mycdev_write,
.release=mycdev_close,
};
static int __init mycdev_init(void)
{
//进行字符设备驱动的注册
major=register_chrdev(0,"mycdev",&fops);
if(major<0)
{
printk("字符设备驱动注册失败\n");
}
printk("字符设备驱动注册成功 major=%d\n",major);
return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
//进行字符设备驱动的注销
unregister_chrdev(major,"mycdev");
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");安装驱动的镜像，查看/proc/devices文件中，可以发现驱动被注册
为驱动手动创建一个设备文件
创建的命令：
mknod 设备文件路径+名字 设备文件类型（c/b） 主设备号 ，次设备号
编写一个应用程序，在应用程序中操作设备文件，执行查看对应的操作是否被回调
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
int fd=open("/dev/mycdev",O_RDWR);
if(fd<0)
{
printf("设备文件打开失败");
return fd;
}
char buf[128]={};
while(1)
{
write(fd,buf,sizeof(buf));
sleep(1);
}
close(fd);
return 0;
}4 用户和内核之间的数据传递
内核和用户进行数据传递的api
#include <linux /uaccess.h>
unsigned long copy_to_user(void _user *to,const void *from,unsigned long n)
功能：从内核传递一个数据给用户进程
参数
：to 用户空间保存数据buf的首地址
from: 内核空间保存数据的buf首地址
n :实际传递的数据大小
返回值 ：成功返回0,失败返回没有传递成功的数据大小
unsigned long copy_from_user(void _user *to,const void *from,unsigned long n)
功能：用户传递数据给内核空间
参数：
to :内核空间保存数据的buf首地址
from:用户空间保存buf的首地址
返回值 ：成功返回0,失败返回没有传递成功的数据的大小ssize_t mycdev_read(struct *file ，char _user *ubuf,size_t size,loft_t *lft)
{
unsigned long ret=copy_to_user(ubuf，kbuf,size);
if(ret)
{
printk("copy_to_user filad\n" );
return ret;
}
return 0;
}
ssize_t mycdev_write(struct *file,const char _user*ubuf,size_t size,loff_t*lft)
{
unsigned long ret=copy_from_user（kbuf,ubuf,size）;
if(ret)
{
printf("copy_from_user filad\n");
return ret;
}
return 0;
}int main(int argc ，char const *argv[])
{
int fd=open("/dev/mycdev",O_RDWR);
if(fd<0)
{
printf("设备文件打开失败\n");
return fd;
}
char buf[128]="hello world";
write(fd,buf,sizeof(buf));
memset(buf,0,sizeof(buf)));
read（fd,buf,sizeof(buf)）;
printf("buf:%s\n",buf);
close(fd)；
}物理内存的内存映射API
想要完成硬件的控制直接操作硬件的寄存器，硬件的寄存器属于物理内存，我们的驱动程序会加载到虚拟内存中，我们需要寄存器的物理内存映射成虚拟内存才能完成设备的控制
void *ioremap(phys——addr_t paddr,unsigned long size)
功能将指定大小的物理内存映射为虚拟内存
参数：
paddr :要映射的物理内存首地址数值
size :要映射的物理内存的大小
返回值
成功返回映射的虚拟内存的首地址
失败返回NULL；
void ioumap(const void __iomem *addr)
功能：取消物理内存的映射
参数：
addr :物理内存对应的首地址
返回值 ：无
LED1 ->PE10
LED2->PF10
LED3->PE8
要对LED1进行控制
将PE10设置为输出模式 GPIOE_MODER[21:20]->01 0X50006000
PE10输出高低电平 GPIOE_ODR[10] 1输出高电平
rcc_mp_ahb4enster [4]->1 使能GPIOE外设时钟 050000A28
ssize_t myled_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *lft)
{
//printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
unsigned long ret= copy_from_user(kbuf,ubuf,size);//读取用户写入的数据
if(ret)
{
printk("copy from user filad\n");
return ret;
}
if(kbuf[0]=='1')
{
(*vir_odr)|=(0x1<<10);
}
else if(kbuf[0]=='0')
{
(*vir_odr) &=(~(0X1)<<10);
}
return 0;static int __init mycdev_init(void)
{
major =register_chrdev(0,"myled",&fops);
if(major<0)
{
printk("字符设备驱动祖册失败\n");
}
printk("字符设备驱动注册成功 major=%d\n",major);
vir_moder=ioremap(PHY_GPIOE_MODER,4);
if(vir_moder ==NULL)
{
printk("物理内存映射失败% ")
}
}