目录
一、字符设备简介
二、字符设备驱动开发步骤
2.1、驱动模块的加载和卸载
2.2、字符设备的注册和注销
2.3、实现设备的具体操作函数
2.4、添加license信息
一、字符设备简介
字符设备就是一个一个字节，按照字节流进行读写的设备，读写数据分先后顺序的。常用的led、按键，i2c，spi，lcd等都是字符设备。
应用程序调用驱动程序如图所示：
当编号的驱动加载成功后，就会在/dev目录下生成一个相应的文件，如/dev/xxx，应用程序对这个文件进行相应的操作即可实现对硬件的操作。
应用程序运行在用户空间，驱动运行在内核空间，因为用户空间不能对内核空间进行操作，必须使用一个叫做“系统调用”的方法实现从用户空间陷入到内核空间，C库中提供的open、close、write、read等函数就属于这种“系统调用”。具体的流程如下：
在linux内核文件include/linux/fs.h中file_operations的结构体，就是内核驱动操作函数的集合，字符设备驱动开发中，最主要的工作就是实现这个结构体中的函数，具体实现哪些看具体的硬件要求，一般的open、close、write、read等是要实现的。
二、字符设备驱动开发步骤
在linux中，驱动开发要按照规定的框架来编写，一般有驱动的加载和卸载，设备注册和注销，实现设备的具体操作，添加license信息。
2.1、驱动模块的加载和卸载
linux驱动有两种运行模式：将驱动编译至内核中，内核启动后自动运行该驱动程序；将驱动编译成模块（扩展名为.ko），内核启动后用“insmod”加载驱动模块。
推荐使用modprobe命令加载模块，因为insmod命令不能解决依赖关系，modprobe会分析模块的依赖关系，然后将所有依赖模块都加载到内核中，更智能一点。
在调试阶段，一般是先编译成模块，没问题后再编译进内核，这样做的好处是不用编译整个linux代码，也不用重启整个系统，只需要加载卸载驱动模块即可。
模块的加载和卸载函数如下，
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数 modele_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
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”命令卸载具体的驱动时候，xxx_exit就会被调用。模板如下：
static int __init xxx_init(void)
{
return 0;
}
static void __exit xxx_exit(void)
{
}
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);
2.2、字符设备的注册和注销
驱动模块加载成功后需要注册字符设备，卸载驱动模块的时候需要注销字符设备，函数原型如下：
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);
设备号要用系统中没用掉的，用cat/proc/devices可以查看当前已经使用掉的设备号。
设备号链接如下：
一般字符设备的注册在驱动模块的入口函数中进行，注销在出口函数中进行，即：
static struct file_operations fops;
static int __init xxx_init(void)
{
register_chrdev(200, "chrtest", &fops);
}
static void __exit xxx_exit(void)
{
unregister_chrdev(200, "chrtest");
}
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);
2.3、实现设备的具体操作函数
实现file_operations机构体中的函数 ，具体实现哪些看需求。一般包括open、close、write、read。
static int chrtest_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
//用户代码
}
static ssize_t chrtest_read(struct file *filp, __user char *buf, size_t count,loff_t *ppos)
{
//用户代码
}
static ssize_t chrtest_write(struct file *filp, const char __user *buf,
size_t count, loff_t *ppos)
{
//用户代码
}
static int chrtest_close(struct inode *inode, struct file *filp)
{
//用户代码
}
static const struct file_operations chrtest_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = chrtest_open,
.read = chrtest_read,
.write = chrtest_write,
.close = chrtest_close,
};
static int __init xxx_init(void)
{
int ret = 0;
ret = register_chrdev(200, "chrtest", &chrtest_fops);
if (ret < 0)
{
//注册失败处理
}
return 0；
}
static void __exit xxx_exit(void)
{
unregister_chrdev(200, "chrtest");
}
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);
2.4、添加license信息
licence是必须添加的，否则编译会报错，作者信息可以不添加。
MODULE_LICENSE(); //添加模块license信息
MODULE_AUTHOR(); //添加模块作者信息
//eg：
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ZK");
