【正文】 但是如何把系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來但是如何把系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來 ，這里需要一個(gè)非，這里需要一個(gè)非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，既常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，既 file_operations（（ 文件操作）。n loff_t(*read)*)。*,*,fileinodelong)。*)。*)。(struct(structn int(*lock)n ssize_t*,fileloff_tpage longlong)。{n .ownersimple_write,n .ioctlmoduleTHIS_MODULE,*,offset,(struct*)。失敗失敗 .*,如如果這個(gè)方法是果這個(gè)方法是 file*)n 發(fā)送數(shù)據(jù)給設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)給設(shè)備 .如果非負(fù)如果非負(fù) ,__user(structstruct可能地可能地 ,設(shè)備假定為不阻塞地可讀可寫設(shè)備假定為不阻塞地可讀可寫 .n intunsigned方法方法 ,*)。ENODEVn intn 該操作用來打開設(shè)備文件，也是對(duì)設(shè)備文件進(jìn)行的第一個(gè)操該操作用來打開設(shè)備文件，也是對(duì)設(shè)備文件進(jìn)行的第一個(gè)操作作 ,n flushflushstructNULL.n intint)。173。方法的異步版本方法的異步版本n intFASYNC(*lock)n lock*,*)。iovec這些系統(tǒng)調(diào)用允這些系統(tǒng)調(diào)用允許它們這樣做而不必對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行額外拷貝許它們這樣做而不必對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行額外拷貝 .).n ssize_tvoidwebfile*,一次一頁一次一頁 ,unsignedn 這個(gè)方法的目的是在進(jìn)程的地址空間找一個(gè)合適的位置來映射在底層設(shè)這個(gè)方法的目的是在進(jìn)程的地址空間找一個(gè)合適的位置來映射在底層設(shè)備上的內(nèi)存段中備上的內(nèi)存段中 .調(diào)用的標(biāo)志調(diào)用的標(biāo)志 .n int每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或存儲(chǔ)設(shè)備的分。n inode為每個(gè)文件進(jìn)行信息索引為每個(gè)文件進(jìn)行信息索引 ，所以就有了，所以就有了 inode的數(shù)值。不太恰當(dāng)，但還是比較形象。structlist_headi_sb_list。natomic_ti_count。cdev*owner。list。count。list_head f_list。n struct f_flags。f_ralen,kiobuf *f_iobuf。電路。其中實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)。file_operations==電路。其中實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)。intisn 173。inoden …………n return與與 try_module_get()相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)， 該模塊引用計(jì)數(shù)減該模塊引用計(jì)數(shù)減 1；如果該；如果該模塊還沒有插入內(nèi)核，則返回模塊還沒有插入內(nèi)核，則返回 0表示出錯(cuò)表示出錯(cuò)66TM 66ARM及 Thumb指令集n 等。命令加載模塊。register_chrdev_region(dev_tn 如何能夠確定起始范圍如何能夠確定起始范圍 ?69TM 69ARM及 Thumb指令集n 實(shí)際上，實(shí)際上， Linux提供了提供了 動(dòng)態(tài)分配設(shè)備號(hào)的函數(shù)動(dòng)態(tài)分配設(shè)備號(hào)的函數(shù) ，通過這個(gè)函，通過這個(gè)函數(shù)，內(nèi)核可以為我們分配合適的設(shè)備號(hào)。unsignedCDRIVER_NAMECDRIVER_MINOR=0。get函數(shù)原型如下：n Voidsimple_exit(void)n {n unregister_chrdev_region(simple_dev,在不使用設(shè)備號(hào)時(shí)，也應(yīng)該把它釋放，只需調(diào)用備號(hào)時(shí)，也應(yīng)該把它釋放，只需調(diào)用unregister_chrdev_region函數(shù)即可。n If(result0)n {n printk(KERN_ERR“canresult,count=1,n Firstminor:是要使用的被請(qǐng)求的第一個(gè)是要使用的被請(qǐng)求的第一個(gè) 次設(shè)備號(hào)次設(shè)備號(hào) ，通常設(shè)置，通常設(shè)置為為 0。int*name)n First:是要分配的設(shè)備號(hào)范圍的起始值是要分配的設(shè)備號(hào)范圍的起始值n Count:是請(qǐng)求的連續(xù)設(shè)備號(hào)的數(shù)目是請(qǐng)求的連續(xù)設(shè)備號(hào)的數(shù)目n Name:是與該編號(hào)范圍關(guān)聯(lián)的設(shè)備名稱，也就是在是與該編號(hào)范圍關(guān)聯(lián)的設(shè)備名稱，也就是在/proc/devices和和 sysfh中出現(xiàn)的名稱?？梢允褂?。向內(nèi)核注冊(cè)。結(jié)構(gòu)。173。call\n)。int0。*file){printk(“simple）測(cè)試該設(shè)備，編寫應(yīng)用程序，對(duì)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行測(cè)試。其中定義設(shè)備號(hào)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程 ==）測(cè)試該設(shè)備，編寫應(yīng)用程序，對(duì)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行測(cè)試。其中定義設(shè)備號(hào)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程 f_gid。f_ramax,//使用該結(jié)構(gòu)的進(jìn)程數(shù)使用該結(jié)構(gòu)的進(jìn)程數(shù)n unsignedfileunsigned//設(shè)備號(hào)設(shè)備號(hào)n structn file_operationsstructn //該成員包含了設(shè)備編號(hào)該成員包含了設(shè)備編號(hào)n structi_list。list_head索引結(jié)點(diǎn)）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。雖然以先查目錄，通過目錄能最快的找到我們想要看的內(nèi)容。而 inode呢，就是用來存儲(chǔ)這些數(shù)呢，就是用來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的信息據(jù)的信息 ，這些信息包括，這些信息包括 文件大小、屬主、歸屬的用戶組、讀文件大小、屬主、歸屬的用戶組、讀寫權(quán)限等。53TM 53ARM及 Thumb指令集2． inode數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n inode(*check_flags)(int)n 這個(gè)方法允許模塊檢查傳遞給這個(gè)方法允許模塊檢查傳遞給 unsignedfilesize_t,(*sendpage)例如例如 ,size_t,方法被調(diào)用方法被調(diào)用 (n 該操作用來對(duì)一個(gè)包含多個(gè)內(nèi)存區(qū)的單個(gè)讀或?qū)懖僮髟摬僮饔脕韺?duì)一個(gè)包含多個(gè)內(nèi)存區(qū)的單個(gè)讀或?qū)懖僮?。constlong,(structfile_lock這個(gè)成員可以是這個(gè)成員可以是 NULLint)。n 這是這是 NULL,dentryreleaseinode在在很少驅(qū)動(dòng)中使用很少驅(qū)動(dòng)中使用 .filefile系統(tǒng)調(diào)用返回系統(tǒng)調(diào)用返回 struct如果設(shè)備不如果設(shè)備不提供提供 file方法為方法為 方法應(yīng)當(dāng)返回一個(gè)位掩碼指示是否非阻塞的讀或方法應(yīng)當(dāng)返回一個(gè)位掩碼指示是否非阻塞的讀或?qū)懯强赡艿膶懯强赡艿?,filen 對(duì)于設(shè)備文件這個(gè)成員應(yīng)當(dāng)為對(duì)于設(shè)備文件這個(gè)成員應(yīng)當(dāng)為 intconstwritesize_t,(*write)charEINVAL(“Invalidsize_t,45TM 45ARM及 Thumb指令集n 3)ssize_tloff_t(struct幾乎所有時(shí)間中幾乎所有時(shí)間中 ,simple_release,}。simple_read,n .writesimple_fopslong,int)。*,unsigned(*writev)structfile_lockint)。intn int結(jié)構(gòu)體中的每結(jié)構(gòu)體中的每一個(gè)成員都對(duì)一個(gè)成員都對(duì)應(yīng)著應(yīng)著 驅(qū)動(dòng)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)內(nèi)核模塊用來處理模塊用來處理某個(gè)請(qǐng)求事物某個(gè)請(qǐng)求事物的函數(shù)的地址的函數(shù)的地址42TM 42ARM及 Thumb指令集n intstructstructint,(*ioctl)(*poll)(structconstsize_t,int)。module40TM 40ARM及 Thumb指令集file_operations(文件操作文件操作 )數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n 由于由于 用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程 是通過是通過 設(shè)備文件設(shè)備文件 同同 硬件硬件 打交道的，所以對(duì)設(shè)備打交道的，所以對(duì)設(shè)備文件的操作不外乎一些系統(tǒng)調(diào)用，如文件的操作不外乎一些系統(tǒng)調(diào)用，如 open、 read、 write、close等。在在 linux系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所提供的這組入口點(diǎn)系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所提供的這組入口點(diǎn)由一個(gè)文件操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，分別是由一個(gè)文件操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，分別是 :nmajor,*name,文件說明。 的形式傳遞給驅(qū)的形式傳遞給驅(qū)動(dòng)。unsigned(structint指向的緩沖區(qū)寫入與指向的緩沖區(qū)寫入與 handlewrite(int對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/Ohandle)。其其調(diào)用格式為調(diào)用格式為 :open(charcmd,char 設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng)的關(guān)系 33TM 33ARM及 Thumb指令集nioctl———— 主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制 。int—— 往設(shè)備上寫數(shù)據(jù)往設(shè)備上寫數(shù)據(jù) ，對(duì)于有緩沖區(qū)的，對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/On?該函數(shù)返回該函數(shù)返回 文件描述字文件描述字 handle—— 打開設(shè)備準(zhǔn)備打開設(shè)備準(zhǔn)備 I/O操作。/*主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制 */n elseonn exit(1)。fd。n 下面通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來了解一下系統(tǒng)調(diào)用的使用：下面通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來了解一下系統(tǒng)調(diào)用的使用：29TM 29ARM及 Thumb指令集一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序n define和對(duì)內(nèi)存的未授權(quán)訪問。參數(shù)100n 下面給一個(gè)創(chuàng)建字符設(shè)備入口點(diǎn)的實(shí)例：下面給一個(gè)創(chuàng)建字符設(shè)備入口點(diǎn)的實(shí)例：n mknod /*主設(shè)備號(hào)主設(shè)備號(hào) */n MINOR(dev)。操作操作系統(tǒng)，系統(tǒng)， /dev一個(gè)主設(shè)備號(hào)可能有多個(gè)設(shè)備與之對(duì)應(yīng)，這多個(gè)設(shè)備正是在有多個(gè)設(shè)備與之對(duì)應(yīng)，這多個(gè)設(shè)備正是在 驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)通過次驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)通過次設(shè)備號(hào)來進(jìn)一步區(qū)分的設(shè)備號(hào)來進(jìn)一步區(qū)分的 。主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)。改變改變 來查看來查看/tmp命令來傳輸?shù)模顏韨鬏數(shù)模?rz是在是在 SDRAM教學(xué)平臺(tái)進(jìn)入教學(xué)平臺(tái)進(jìn)入 Linux的路徑。yC pwd)KDIR($(KERNELRELEASE),)rm173。rn all:gccn LD=/usr/local/173。KERN_ERR3/*錯(cuò)誤條件，驅(qū)動(dòng)程序常用錯(cuò)誤條件，驅(qū)動(dòng)程序常用 KERN_ERR來報(bào)來報(bào)告硬件的錯(cuò)誤告硬件的錯(cuò)誤 */n defineHello,World Goodbye,world!\n)。hello_init(void)n {n printk(KERN_ALERT()、 __exit__init n 通常情況下設(shè)備驅(qū)動(dòng)的通常情況下設(shè)備驅(qū)動(dòng)的 模塊動(dòng)態(tài)加載模塊動(dòng)態(tài)加載 更為普遍，開發(fā)人員更為普遍，開發(fā)人員不必在調(diào)試過程中頻繁啟動(dòng)機(jī)器就能完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)不必在調(diào)試過程中頻繁啟動(dòng)機(jī)器就能完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)工作。7TM 7ARM及 Thumb指令集驅(qū)動(dòng)程序中涉及的幾個(gè)概念模塊的概念模塊的概念n Linux可以以可以以 模塊模塊 的形式的形式 加載設(shè)備加載設(shè)備 類型，通常來說類型，通常來說 一個(gè)模一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)塊對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng) ，因此是可以分類的。塊設(shè)備塊設(shè)備n中中 )。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口n 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序之間的接口，驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序之間的接口，驅(qū)動(dòng)程序則是操作系統(tǒng)內(nèi)核與機(jī)器硬件的接口。像操作系統(tǒng)的其他部分一樣，其他部分一樣， 驅(qū)動(dòng)程序在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的環(huán)境下工作驅(qū)動(dòng)程序在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的環(huán)境下工作 ，如，如果發(fā)生錯(cuò)誤則可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的問題。正是操作系統(tǒng)留下了是操作系統(tǒng)留下了 擴(kuò)展設(shè)備驅(qū)動(dòng)的接口擴(kuò)展設(shè)備驅(qū)動(dòng)的接口 ，才有了現(xiàn)在支持各，才有了現(xiàn)在支持各種應(yīng)用場(chǎng)合的硬件設(shè)備的蓬勃發(fā)展。比如網(wǎng)卡、聲卡、鍵盤、鼠標(biāo)、顯卡等。操作系統(tǒng)本身并沒有對(duì)種類繁多的硬件設(shè)備提供序也越多。因此，對(duì)于嵌入式開發(fā)，更沒有通用的驅(qū)動(dòng)程序可以便用。對(duì)設(shè)備進(jìn)行對(duì)設(shè)備進(jìn)行 管理管理 ，包括實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)置，以及提供對(duì)設(shè)備的，包括實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)置，以及提供對(duì)設(shè)備的 操操作接口作接口 ；；n 接訪問硬件的代碼，必須為應(yīng)用程序提供系統(tǒng)調(diào)用。),close(),read(),write()等等 ,真真正做到了與設(shè)備無關(guān)。字符設(shè)備字符設(shè)備n系統(tǒng)，當(dāng)前使用的設(shè)備可以通過文件系統(tǒng)，當(dāng)前使用的設(shè)備可以通過文件/proc/devices協(xié)調(diào)工作也利于應(yīng)用程序的開發(fā)和擴(kuò)展。n 模塊方式調(diào)試：模塊方式調(diào)試：n （（ 1）） 編譯的模塊直接插入內(nèi)核：用編譯的模塊直接插入內(nèi)核：用 insmodlinux/n include!\n)。n }n module_init(hello_init)。linux/n includen return內(nèi)核函數(shù)內(nèi)核函數(shù) printk被定義在被定義在linux內(nèi)核中內(nèi)核中 ,他類似于標(biāo)準(zhǔn)他類似于標(biāo)準(zhǔn) C函數(shù)函數(shù) printf().用用 MODULE_LICENSE宏來宏來聲明該模塊的許可協(xié)議聲明該模塊的許可協(xié)議 ,聲明為聲明為BSD和和 GPL雙重協(xié)議許可雙重協(xié)議許可11TM 11ARM及 Thumb指令集編寫 Hello World 模塊n MODULE_AUTHOR(“BENSON”)。“消息文本消息文本 ”)；；n 這里的日志級(jí)別通俗的說指的是對(duì)這里的日志級(jí)別通俗的說指的是對(duì) 文本信息的一種輸出范圍上的指定文本信息的一種輸出范圍上的指定 。常用正常但又重要的條件，用于提醒。O2173。173。c$(EXEC)n else