1．字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)編寫流程
　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以使用模塊的方式動(dòng)態(tài)加載到內(nèi)核中去。加載模塊的方式與以往的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)有很大的不同。以往在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)都有一個(gè)main（）函數(shù)作為程序的入口點(diǎn)，而在驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)時(shí)卻沒(méi)有main（）函數(shù)，模塊在調(diào)用insmod命令時(shí)被加載，此時(shí)的入口點(diǎn)是init_module（）函數(shù)，通常在該函數(shù)中完成設(shè)備的注冊(cè)。同樣，模塊在調(diào)用rmmod命令時(shí)被卸載，此時(shí)的入口點(diǎn)是cleanup_module（）函數(shù)，在該函數(shù)中完成設(shè)備的卸載。在設(shè)備完成注冊(cè)加載之后，用戶的應(yīng)用程序就可以對(duì)該設(shè)備進(jìn)行一定的操作，如open（）、read（）、write（）等，而驅(qū)動(dòng)程序就是用于實(shí)現(xiàn)這些操作，在用戶應(yīng)用程序調(diào)用相應(yīng)入口函數(shù)時(shí)執(zhí)行相關(guān)的操作，init_module（）入口點(diǎn)函數(shù)則不需要完成其他如read（）、write（）之類功能。
　　上述函數(shù)之間的關(guān)系如圖11.3所示。
　　
　　圖11.3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序流程圖
　　2．重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　用戶應(yīng)用程序調(diào)用設(shè)備的一些功能是在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中定義的，也就是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的入口點(diǎn)，它是一個(gè)在《linux/fs.h》中定義的struct file_operations結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)內(nèi)核結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)在用戶空間的程序中，它定義了常見(jiàn)文件I/O函數(shù)的入口，如下所示：
　　struct file_operations
　　{
　　loff_t （*llseek） （struct file *， loff_t， int）;
　　ssize_t （*read） （struct file *filp，
　　char *buff， size_t count， loff_t *offp）;
　　ssize_t （*write） （struct file *filp，
　　const char *buff， size_t count， loff_t *offp）;
　　int （*readdir） （struct file *， void *， filldir_t）;
　　unsigned int （*poll） （struct file *， struct poll_table_struct *）;
　　int （*ioctl） （struct inode *，
　　struct file *， unsigned int， unsigned long）;
　　int （*mmap） （struct file *， struct vm_area_struct *）;
　　int （*open） （struct inode *， struct file *）;
　　int （*flush） （struct file *）;
　　int （*release） （struct inode *， struct file *）;
　　int （*fsync） （struct file *， struct dentry *）;
　　int （*fasync） （int， struct file *， int）;
　　int （*check_media_change） （kdev_t dev）;
　　int （*revalidate） （kdev_t dev）;
　　int （*lock） （struct file *， int， struct file_lock *）;
　　};
　　這里定義的很多函數(shù)是否跟第6章中的文件I/O系統(tǒng)調(diào)用類似？其實(shí)當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)通過(guò)內(nèi)核，最終調(diào)用對(duì)應(yīng)的struct file_operations結(jié)構(gòu)的接口函數(shù)（例如，open（）文件操作是通過(guò)調(diào)用對(duì)應(yīng)文件的file_operations結(jié)構(gòu)的open函數(shù)接口而被實(shí)現(xiàn)）。當(dāng)然，每個(gè)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序不一定要實(shí)現(xiàn)其中所有的函數(shù)操作，若不需要定義實(shí)現(xiàn)時(shí)，則只需將其設(shè)為NULL即可。
　　struct inode結(jié)構(gòu)提供了關(guān)于設(shè)備文件/dev/driver（假設(shè)此設(shè)備名為driver）的信息，struct file結(jié)構(gòu)提供關(guān)于被打開(kāi)的文件信息，主要用于與文件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序使用。struct file結(jié)構(gòu)較為重要，這里列出了它的定義：
　　struct file
　　{
　　mode_t f_mode;/*標(biāo)識(shí)文件是否可讀或可寫，F(xiàn)MODE_READ或FMODE_WRITE*/
　　dev_t f_rdev; /* 用于/dev/tty */
　　off_t f_pos; /* 當(dāng)前文件位移 */
　　unsigned short f_flags; /* 文件標(biāo)志，如O_RDONLY、O_NONBLOCK和O_SYNC */
　　unsigned short f_count; /* 打開(kāi)的文件數(shù)目 */
　　unsigned short f_reada;
　　struct inode *f_inode; /*指向inode的結(jié)構(gòu)指針 */
　　struct file_operations *f_op;/* 文件索引指針 */
　　};
　　3．設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序主要組成
　　（1）早期版本的字符設(shè)備注冊(cè)。
　　早期版本的設(shè)備注冊(cè)使用函數(shù)register_chrdev（），調(diào)用該函數(shù)后就可以向系統(tǒng)申請(qǐng)主設(shè)備號(hào)，如果register_chrdev（）操作成功，設(shè)備名就會(huì)出現(xiàn)在/proc/devices文件里。在關(guān)閉設(shè)備時(shí)，通常需要解除原先的設(shè)備注冊(cè)，此時(shí)可使用函數(shù)unregister_chrdev（），此后該設(shè)備就會(huì)從/proc/devices里消失。其中主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)不能大于255。
　　當(dāng)前不少的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)代碼仍然使用這些早期版本的函數(shù)接口，但在未來(lái)內(nèi)核的代碼中，將不會(huì)出現(xiàn)這種編程接口機(jī)制。因此應(yīng)該盡量使用后面講述的編程機(jī)制。
　　register_chrdev（）函數(shù)格式如表11.1所示。
　　表11.1 register_chrdev（）函數(shù)語(yǔ)法要點(diǎn)
　　所需頭文件#include 《linux/fs.h》
　　函數(shù)原型int register_chrdev（unsigned int major， const char *name，struct file_operations *fops）
　　函數(shù)傳入值major：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序向系統(tǒng)申請(qǐng)的主設(shè)備號(hào)，如果為0則系統(tǒng)為此驅(qū)動(dòng)程序動(dòng)態(tài)地分配一個(gè)主設(shè)備號(hào)