linux字符设备驱动机制探索论文

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1、Linux字符设备驱动机制探索论文课程名称Linux内核设计与实现姓名王华山班级10计科（嵌入式）学号1031301224院系数计学院专业计算机科学与技术目录…………………………………………………………………1一．字符设备概述………………………………………………..2二．相关数据结构之间的关系说明………………………………10三．字符设备驱动实例……………………………………..12四．字符设备驱动中的并发控制…………………………..19五．字符设备的阻塞与非阻塞操作…………………………….21六．参考文献……

2、……………………………………………….23七．心得体会…………………………………………………..24一．字符设备概述1.字符设备是指在I/O传输过程中以字符为单位进行传输的设备，例如键盘，打印机等。但以字符为单位并不一定是指以字节为单位。字符设备驱动程序中会涉及到许多有关设备的概念，如什么是设备文件、什么是主次设备号、如何注销设备号、字符设备中有哪些主要的数据结构及它们的作用各是什么、各种函数调用方法等等，下面介绍部分相关概念。（1）设备文件及其作用概念：linux设备文件就是一个实实在在看得见的文件，只不

3、过这个文件是“设备类型”，它是用来代表一个设备的，一般在设备驱动加载之后创建，在设备驱动卸载后移除。有了设备文件，如果想对设备进行等操作。只需对设备文件进行等操作即可。实现流程：设备文件操作----->系统内核----->设备驱动----->硬件设备，设备文件也是一个文件，c库中对文件的操作包括打开、写、读、定位等，分别是通过fopen、fwrite、fread、fseek等c库函数实现的。作用：设备驱动的作用就是将这些对设备文件的打开、读、写、定位等操作转化为对硬件设备的打开、读、写、定位等操作。创建设备

4、文件的方法：1.手工创建mknod方法：mknokfilenametypemajorminor（major-主设备号；minor-次设备号；type-设备类型可取：c（字符设备），b（块设备））执行此命令之后就可以看到在当前目录下生成了一个名为filename的文件。2.自动创建（2）主次设备号及其作用概念：设备号就是系统为设备分配的一个编号。在/dev目录下-ll，可以看到有每个设备文件都有两个号,他们就是主次设备号。作用：主设备号是用来标识与设备文件相连的驱动程序，主设备号用来反映设备类型；次设备号被驱

5、动程序用来辨别操作的是哪个设备，次设备号用来区分同类型的设备。设备文件需要设备号才能创建；设备驱动也需要设备号才能装载。设备文件正是通过主设备号找到它的驱动；设备驱动正是利用次设备号才知道他要操作的具体是哪个设备。内核中描述设备号的方法：内核中用dev_t类型来描述，其实质是是unsignedint32位整数，其中高12位为主设备号，低20位为次设备号用宏MAJOR(dev_tdev）解出主设备号，MINOR(dev_tdev）分解出次设备号。（3）linux内核分配主次设备号的静态申请：1.根据/docu

6、mentation/devices.txt,确定一个没有使用的主设备号2.使用register_chrdev_region函数注册设备号：intregister_chrdev_region(dev_tfrom,unsignedcount，constchar*name）（from-希望使用的设备号；count-望申请使用的设备号数目；nanme-shebeiming（体现在/proc/devices)）静态注册的缺点是移植时容易发生冲突，但是简单。动态分配：使用allo_chrdev_region分配设备号：

7、intallo_chrdev_region（dev_t*dev，unsignedbaseminor,unsignedcount，constcharname）（dev非配到的设备号）baseminor-起始次设备号count-需要分配的设备号数目；name-设备名）（4）注销设备号的方法设备号是宝贵的资源，都应该在不再使用它们时释放这些设备号voidunregister_chrdev_region(dev_tfrom,unsignedcout

8、):释放从from开始的count个设备号2.在linux系统中，

9、字符设备以特别文件方式在文件目录树中占据位置并拥有相应的i结点。i结点中的文件类型指明该文件是字符设备文件。可以使用与普通文件相同的文件操作命令对字符设备文件进行操作，例如打开、关闭、读、写等。字符设备是最基本、最常用的设备。概括的说，字符设备驱动主要要做三件事：1、定义一个结构体staticstructfile_operations变量，其内定义一些设备的打开、关闭、读、写、控制函数；2、在结构体外分别实现结构