字符设备驱动开发基础实验

1、应用程序和驱动的交互原理

驱动本质：获取外设、或者传感器数据，控制外设。数据会提交给应用程序。Linux驱动编译既要编写一个驱动，还要我们编写一个简单的测试应用程序，APP。单片机下驱动和应用都是放到一个文件里面，也就是杂糅到一起。Linux下驱动和应用是完全分开的。

用户空间（用户态）和内核空间（内核态）
Linux操作系统内核和驱动程序运行在内核空间、应用程序运行在用户空间。
区分出用户空间和内核空间的作用是：避免应用程序不正确的使用硬件资源
应用程序想要访问内核资源。怎么办？有三种方法：系统调用、异常（中断）和陷入。

应用程序不会直接调用系统调用，而是通过API函数来间接的调用系统调用。比如POSIX、API和C库等。unix类操作系统中最常用的编程接口就是POSIX。
应用程序使用open函数，打开一个设备文件。流程是什么？

每个系统调用都有一个系统调用号。
系统调用处于内核空间。应用程序无法直接访问。因此需要“陷入”到内核，方法就是软中断。陷入内核以后还要指定系统调用好。

2、字符设备驱动开发流程

1、Linux里面一切皆文件，驱动设备表现就是一个/dev/下的文件，/dev/led。应用程序调用open函数打开设备，比如led，应用程序通过write函数向/dev/led写数据。比如写1表示打开，写0表示关闭。如果要关闭设备那就是close函数。
2、编写驱动的时候也需要编写驱动对应的open、close、write函数。字符设备驱动fileoptions_struct。

驱动最终是被应用调用的，在写驱动的时候要考虑应用开发的便利性。
驱动是分驱动框架的。要按照驱动框架来编写。对于字符设备驱动来说，重点编写应用程序对应open、close、read、write等函数