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Linux驱动程序设计 什么是设备驱动？ 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。 设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。 设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下功能: 　1.对设备初始化和释放。 　2.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。 　3.读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据。 　4.检测和处理设备出现的错误。 驱动程序与应用程序的区别 应用程序有一个main 函数。 驱动程序没有main 函数，模块程序在装载时调用init_module(void)函数添加到内核中，在卸载时调用void cleanup_module()函数从内核中卸载。 应用程序从头到尾只执行一个任务。 内核模块程序可以把响应未来请求的事务登记到内核中，然后等待系统调用。 应用程序可以和GLIBC 库连接，可以包含标准的头文件，比如stdio.h stdlib.h。 驱动程序中不能使用标准C 库，不能调用所有的C库函数，如输出打印函数只能使用内核的printk()函数。包含的头文件只能是内核的头文件，比如linux/module.h。 设备分类 Linux的设备文件分为3种类型: 字符型设备文件：可直接读写没有缓冲区的设备，数据的处理以字节为单位逐个进行I/O操作。如并口、触摸屏、按键等。 块设备文件：指输入输出时数据处理以块为单位的设备。块大小一般为512或1024字节。如IDE硬盘、SCSI硬盘、光驱等。只有块设备可安装文件系统。 网络设备文件：指网络设备访问的BSD socket接口，如网卡。 注意： ①字符设备和块设备可以像文件一样被访问，如驱动程序会实现open（打开）、close/release（关闭）、read（读取）、write（写入）等操作。网络设备是一类比较特殊的设备，对它的访问不通过对应的设备文件节点实现。 ②字符型设备和块设备的区别是系统对这两种类型设备的管理方式。应用程序对字符设备的每一个I/O操作，都会直接传递给系统内核对应的驱动程序；对块设备的操作，则经过系统的缓冲区管理，间接传递给驱动程序。 一般说来：只要不挂载文件系统的设备，都已经用字符设备描述。 设备文件 Linux把所有设备都当作文件进行处理，这一类特殊文件就是设备文件，可使用对普通文件和I/O的相关函数来进行操作。 设备文件在/dev下存在一个对应的逻辑设备节点，节点以文件的形式存在。如/dev/hda0 /dev/hda1等。 命名规则：设备文件名+数字或字母。 从Linux2.4 内核开始引入设备文件系统（devfs）。所有的设备文件作为一个可挂载的文件系统，可以被文件系统进行统一管理，从而设备文件就可以挂装到任何需要的地方。一般将主设备建立一个目录，再将具体的子设备文件建立在此目录下。 主设备号和次设备号 设备号是一个数字，是设备的标志，一个设备文件（设备节点）可以通过mknod命令来创建，其中要指定主设备号和次设备号。 主设备号表明某一类设备，主设备号相同的设备使用相同的驱动程序；次设备号用于区分标明不同属性，如不同的使用方法、位置、操作等，它表明着某个具体的物理设备。 如：系统中的块设备IDE硬盘的主设备号是3，而该硬盘在windows下的分区，则分别赋予次设备号1、2、3…… 设备操作宏MAJOR(dev)和MINOR(dev)分别用于获取dev的主次设备号。 宏MKDEV(ma,mi)用于将主设备号和次设备号合并为设备号，这些宏在include/linux/kdev_t.h 中定义。 设备驱动程序接口 设备驱动程序接口指结构体file_operations，定义在include/linux/fs.h 中，该数据结构定义了常见文件I/O函数的入口。 每个设备的驱动程序不一定要实现其中所有的函数操作，一般仅实现其中几个接口函数：read、write、ioctl、open、 release，就可以完成系统所需功能。 file_operations 数据结构说明如下： struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char *, size_t, loff_t *); int (*readdir) (struct