【嵌入式Linux驱动开发】三、字符设备驱动（二）

1. open函数

int  open(struct  inode *inode, struct  file *fp);

• 模块使用计数加1；
• 识别次设备号；
• 硬件操作：检查设备相关错误；如果设备是首次打开，则对其初始化；如果有中断操作，申请中断处理程序。

2. release函数

int  release(struct  inode *inode, struct  file *fp);

• 模块使用计数减1；
• 释放由open分配的，保存在file->private_data里的内容；
• 硬件操作：如果申请了中断，则释放中断处理程序；在最后一次关闭操作时关闭设备。

3. read/write函数

ssize_t  read(struct  file *fp, char  __user *buf, size_t  count, loff_t *offp);

ssize_t  write(struct  file *fp, const  char  __user *buf, size_t  count, loff_t *offp);

用户空间和内核空间之间的数据传递：

unsigned  long  copy_from_user(void *to, const  void  __user *from, unsigned  long  count);

unsigned  long  copy_to_user(void  __user *to, const  void *from, unsigned  long  count);

//读设备模版
ssize_t xxx_read(struct file *fp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
    ...
    copy_to_user(buf, ..., ...);
    ...
}

//写设备模版
ssize_t  xxx_write(struct file *fp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
    ...
    copy_from_user(..., buf, ...);
    ...
}

4. ioctl函数

• 为设备驱动程序执行“命令”提供了一个特有的入口点。
• 用来设置或者读取设备的属性信息。

int  ioctl(srutct  inode *inode, struct  file *fp, unsigned  int  cmd, unsigned  long  arg);

cmd参数的定义：

设备类型(type)	序列号(number)	方向(direction)	数据尺寸(size)
8bit	8bit	2bit	13/14bit

type、number位字段通过参数传入，而size位字段通过对datatype参数取sizeof获得。

构造命令编号的宏：

• _IO(type, number, )用于构造无参数的命令编号；
  
• _IOR(type, number, datatype)用于构造从驱动程序中读取数据的命令编号；
• _IOW(type, number, datatype)用于写入数据的命令；
• _IORW(type, number, datatype)用于双向传输；

//ioctl函数模版
int xxx_ioctl(struct inode *inode, struct file *fp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    ...
    switch(cmd)
    {
        case XXX_CMD1:
            ...
            break;
        case XXX_CMD2:
            ...
            break;
        default:    //不能支持的命令
            return -ENOTTY;
    }
    return 0;
}

5. 字符设备驱动结构