linux设备驱动之字符设备驱动模型（2）

　　在上一篇中我们已经了解了字符设备驱动的原理，也了解了应用层调用内核函数的机制，但是我们每次操作设备，都必须首先通过mknod命令创建一个设备文件名，比如说我们要打开u盘，硬盘等这些设备，难道我们还要自己创建，就如同刘老师常说的一句话，这也太山寨了吧，所以我们今天我们来点比较专业的，让函数帮我们自动创建；

　　在Linux 下，设备和驱动通常都需要挂接在一种总线上，总线有PCI、USB、I2C、SPI 等等，总线是处理器和设备之间的通道，在设备模型中，所有的设备都通过总线相连，一总线来管理设备和驱动函数；

　　因此我们先了解一下sys下的目录

　　block：用于管理块设备，系统中的每一个块设备会在该目录下对应一个子目录;

　　bus：用于管理总线，没注册一条总线，在该目录下有一个对应的子目录，其中，每个总线子目录下会有两个子目录：devices和drivers。

　　devices包含里系统中所有属于该总线的的设备。

　　drivers包含里系统中所有属于该总线的的驱动。

　　class：将系统中的设备按功能分类。

　　devices：该目录提供了系统中设备拓扑结构图。

　　dev：该目录已注册的设备节点的视图。

　　kernel：内核中的相关参数。

　　module：内核中的模块信息。

　　fireware：内核中的固件信息。

　　Fs：描述内核中的文件系统。

　　下面的代码是我们在sys/class中创建一个名为dog的类，然后在创建一个设备（wangcai）；

 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/cdev.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/device.h>
 #include <linux/err.h>

 MODULE_LICENSE("GPL");
 MODULE_AUTHOR("bunfly");

 struct class *dog;
 struct device *wangcai;

 int bunfly_init()
 {
     dog = class_create(THIS_MODULE, "dog");//创建一个dog类
     if(IS_ERR(dog)) {
         PTR_ERR(dog);
         return ;
     }

     wangcai = device_create(dog, NULL, MKDEV(, ), NULL, "wangcai%d", );//创建一个名为旺财的设备
     if(IS_ERR(wangcai)) {
         PTR_ERR(wangcai);
         return ;
     }

     return ;
 }

 int bunfly_exit()
 {
     printk("this is bunfly_exit\n");

     return ;
 }

 module_init(bunfly_init);
 module_exit(bunfly_exit);
  

　　在实际的工作中我们一般都不需要创建类，设备等，linux系统都为常见的设备分好了类，而设备厂商都已经提供了，我们做的就是来驱动这些设备；在sys/class类中我们经常用的就是misc（杂项类）

　　杂项设备也是在嵌入式系统中用得比较多的一种设备驱动，其定义如下：

  struct device;  

 struct miscdevice  {
         int minor;  //次设备号
         const char *name;  //设备名
         const struct file_operations *fops;//文件操作
         struct list_head list;  //形成链表
         struct device *parent;
         struct device *this_device;
         const char *nodename;
         mode_t mode;
 };  

 extern int misc_register(struct miscdevice * misc);  //混杂设备注册
 extern int misc_deregister(struct miscdevice *misc);  //混杂设备注销

 #define MODULE_ALIAS_MISCDEV(minor)                             \
         MODULE_ALIAS("char-major-" __stringify(MISC_MAJOR)      \
         "-" __stringify(minor))
 #endif  

　　下面代码是在misc下注册一个名为bunfly_led的设备；插入模块后，在/dev下生成一个名为bunfly_led的设备名

　　

 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/cdev.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/device.h>
 #include <linux/err.h>
 #include <linux/miscdevice.h>

 MODULE_LICENSE("GPL");
 MODULE_AUTHOR("bunfly");

 struct file_operations fops;//方法
 struct miscdevice led;

 int bunfly_init()
 {
     led.name = "bunfly_led";//设备名
     led.fops = &fops;//关联方法
     misc_register(&led);//在杂项类中注册led

     return ;
 }

 int bunfly_exit()
 {
     printk("this is bunfly_exit\n");
     misc_deregister(&led);//注销

     return ;
 }

 module_init(bunfly_init);
 module_exit(bunfly_exit);
  

　　下面代码的功能是用ioctl（）函数控制led灯，格式：./ioctl /dev/bunfly_led 0 (灯亮)  | 1（灯灭）

 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 #include <fcntl.h>

 //输入 ./ioctl /dev/bunly_led 1(灯灭) : 0（灯亮）
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     if(argc != ) {
         printf("using %s <devname> 1:0\n", argv[]);
         return ;
     }

     int fd = ;
     fd = open(argv[], O_RDWR);
     if(fd < ) {
         perror("open");
         return ;
     }    

     //argv【2】为字符，需要atoi转换为数字
     ioctl(fd, atoi(argv[]));
     close(fd);
     return ;
 }

　　内核中：

　　

 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/cdev.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/device.h>
 #include <linux/err.h>
 #include <linux/miscdevice.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/io.h>
 #include <linux/gpio.h>

 MODULE_LICENSE("GPL");
 MODULE_AUTHOR("bunfly");

 int bunfly_open(struct inode *n, struct file *fp);
 long bunfly_ioctl(struct file *fp, unsigned int num, unsigned long vlaue);
 void led_on();
 void led_off();

 struct file_operations fops;//方法
 struct miscdevice led;

 unsigned long gpio_virt;
 unsigned long *gpm4con, *gpm4dat;

 int bunfly_init()
 {
     fops.open = bunfly_open;//调用系统函数
     fops.unlocked_ioctl = bunfly_ioctl;

     gpio_virt = ioremap(0x11000000, SZ_4K);//led物理地址到虚拟地址的映射
      gpm4con = gpio_virt + 0x02e0;
      gpm4dat = gpio_virt + 0x02e4;

     led.name = "bunfly_led";
     led.fops = &fops;
     misc_register(&led);//注册杂项类设备led

     return ;
 }

 int bunfly_exit()
 {
     printk("this is bunfly_exit\n");
     misc_deregister(&led);//注销设备

     return ;
 }

 module_init(bunfly_init);
 module_exit(bunfly_exit);

 int bunfly_open(struct inode *n, struct file *fp)
 {
     printk("this is bunfly_open\n");
     return ;
 }

 long bunfly_ioctl(struct file *fp, unsigned int num, unsigned long vlaue)
 {
     if(num == ) {
         led_on();
     }
     else {
         if(num == ) {
             led_off();
         }
         else {
             printk("unkonw command %d\n", num);
         }
     }

     return ;
 }

 void led_on()
 {
     *gpm4con &= ~0xffff;
     *gpm4con |= 0x1111;
     *gpm4dat = 0x0;
 }

 void led_off()
 {
     *gpm4con &= ~0xffff;
     *gpm4con |= 0x1111;
     *gpm4dat = 0xf;

 }