linux驱动开发--字符设备：简单的file_operations示例

字符设备结构struct cdev

内核使用该结构来表示一个字符设备，在<linux/cdev.h>中定义。
重要成员：

struct kobject kobj;//设备对象struct module *owner;//该设备的拥有者驱动模块struct file_operations *ops;//设备操作集合struct list_head list;//内核维护的字符设备链表成员dev_t dev;//字符设备号unsigned int count;//设备个数

文件结构 struct file
代表打开的设备文件，在<linux/fs.h>中定义。
重要成员：

const struct file_operatios *f_ops;//可以在该文件上执行的所有操作的结合unsigned int flags;//文件被打开时传递的标志loff_t f_ops;//文件读写位置void *private_data;//文件私有数据

inode结构 struct inode
用于记录文件物理信息，不同于struct file
一个文件可以对应多个file结构，但是只有一个inode结构。
在<linux/fs.h>中定义
重要成员：

dev_t i_rdev;//设备对应的设备号struct cdev *i_cdev;//字符设备结构体

文件操作结构struct file_operations
实际是一个函数指针的集合，这些函数定义了能够对设备进行的操作
这些指针指向驱动中的函数，每个函数完成一个特别的操作，不支持的操作指针留空
在<linux/fs.h>中定义

初始化cdev
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops);
cdev:待初始化的cdev对象
fops:可以在设备上执行的操作函数集合
添加cdev
int cdev_add(struct cdev *cdev, dev_t dev, unsigned count);
cdev:待 添加到内核的cdev对象
dev:设备号
count:待添加的设备个数
返回：成功返回0，失败返回负值
删除cdev
void cdev_del(struct cdev *cdev);
cdev:待从内核删除的cdev对象

/***Copyright (c) 2013.TianYuan*All rights reserved.**文件名称: char_device_driver04.c*文件标识: 字符设备驱动 ：简单的file_operations示例；完善file_operations结构体中的函数指针**当前版本：1.0*作者：wuyq **取代版本：xxx*原作者：xxx*完成日期：2013-11-27*/#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/cdev.h>MODULE_LICENSE("GPL");#define CDD_MAJOR200//cat /proc/devices找一个尚未使用的#define CDD_MINOR0#define CDD_COUNT1dev_t dev = 0;u32 cdd_major = 0;u32 cdd_minor = 0;/*定义cdev类型的变量*/struct cdev cdd_cdev;int cdd_open(struct inode* inode, struct file *filp){printk("enter cdd_open!\n");return 0;}int cdd_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *offset){printk("enter cdd_read!\n");return 0;}int cdd_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *offset){printk("enter cdd_write!\n");return 0;}int cdd_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long data){printk("enter cdd_ioctl!\n");return 0;}int cdd_release(struct inode *inode, struct file *filp){printk("enter cdd_release!\n");return 0;}struct file_operations cdd_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = cdd_open,.read = cdd_read,.write = cdd_write,.ioctl = cdd_ioctl,.release = cdd_release,};int __init cdd_init(void){int ret = 0;if(cdd_major){dev = MKDEV(CDD_MAJOR, CDD_MINOR);//生成设备号//注册设备号;1、要注册的起始设备号2、连续注册的设备号个数3、名字ret = register_chrdev_region(dev, CDD_COUNT, "cdd_demo");}else{// 动态分配设备号ret = alloc_chrdev_region(&dev, cdd_minor, CDD_COUNT, "cdd_demo02");}if(ret < 0){printk("register_chrdev_region failed!\n");goto failure_register_chrdev;}//获取主设备号cdd_major = MAJOR(dev);printk("cdd_major = %d\n", cdd_major);/*初始化cdev*/cdev_init(&cdd_cdev, &cdd_fops);/*添加cdev到内核*/ret = cdev_add(&cdd_cdev, dev, CDD_COUNT);if(ret < 0){printk("cdev_add failed!\n");goto failure_cdev_add;}return 0;failure_cdev_add:unregister_chrdev_region(dev, CDD_COUNT);failure_register_chrdev:return ret;}void __exit cdd_exit(void){/*逆序消除*///从内核中删除cdevcdev_del(&cdd_cdev);//注销设备号unregister_chrdev_region(dev, CDD_COUNT);}module_init(cdd_init);module_exit(cdd_exit);

/***Copyright (c) 2013.TianYuan*All rights reserved.**文件名称: char_device_driver04_test.c*文件标识: 测试程序**当前版本：1.0*作者：wuyq **取代版本：xxx*原作者：xxx*完成日期：2013-11-27*/#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>/*手工创建设备节点文件mknod /dev/cdd c 248 0*/int fd = 0;char buf[10];int main(){char ch;fd = open("/dev/cdd", O_RDWR);if(fd < 0){printf("open failed!\n");return -1;}printf("open successed fd = %d\n", fd);while(1){printf("starting to test /dev/cdd...\n");ch = getchar();getchar();//取走回车if(ch == 'q'){break;}switch(ch){case 'r':read(fd, buf, 0);break;case 'w':write(fd, buf, 0);break;case 'o':ioctl(fd, 0, 0);break;default:break;}sleep(1);}close(fd);return 0;}