pos機一直初始化怎么辦,Linux字符設備驅(qū)動模型之字符設備初始化

新聞資訊 | 2023-05-04 10:03 | 投稿人：pos機之家

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本文目錄一覽：

1、pos機一直初始化怎么辦

pos機一直初始化怎么辦

因為Linux字符設備驅(qū)動主要依賴于struct cdev結(jié)構(gòu)，原型為：

所以我們需要對所使用到的結(jié)構(gòu)成員進行配置，驅(qū)動開發(fā)所使用到的結(jié)構(gòu)成員分別為：【unsigned int count;】、【dev_t dev;】、【const struct file_operations *ops;】。

開發(fā)流程如下圖：一、字符設備驅(qū)動初始化

1、分配設備cdev

Cdev變量的定義可以采用靜態(tài)和動態(tài)兩種方法進行分配。靜態(tài)方法直接分配內(nèi)存，而動態(tài)方法隨機分配內(nèi)存。

靜態(tài)分配cdev：

定義：struct cdev mdev;

mdev即代表相應的字符設備空間地址。

動態(tài)分配cdev：

定義：struct cdev *pdev = cdev_alloc();

pdev即代表對于的字符設備的空間地址。

2、初始化設備cdev

Linux內(nèi)核中，字符設備struct cdev的初始化使用cdev_init。其原型如下：

參數(shù)：

cdev：待初始化的struct cdev結(jié)構(gòu)

fops：設備對應的操作函數(shù)集

由原型所要求的參數(shù)可知，需要初始化一個字符設備，必須根據(jù)申請一個struct cdev結(jié)構(gòu)的空間，然后對其成員進行配置。即實現(xiàn)設備的操作函數(shù)集、為設備申請設備號（包括主設備號和次設備號）、指定此類型的字符設備有多少個相同設備。

3、注冊設備cdev

Linux內(nèi)核中字符設備的注冊使用cdev_add函數(shù)來進行完成注冊。其原型如下：

其相關(guān)參數(shù)定義為：

p：待添加到內(nèi)核中的字符設備結(jié)構(gòu)，即為struct cdev。

dev：設備號

count：該類設備的設備數(shù)量，各個設備的區(qū)別體現(xiàn)為從設備號。

在開發(fā)驅(qū)動時，當確定了字符設備的結(jié)構(gòu)，主設備號和從設備號、設備的數(shù)量，就可以使用cdev_add函數(shù)將相應的字符設備添加到Linux內(nèi)核驅(qū)動中進行注冊。

4、硬件初始化

關(guān)于硬件的初始化就簡單了。直接根據(jù)所需要操作的字符設備，閱讀器Datasheet，然后根據(jù)Datasheet進行硬件的配置即可。

二、設備操作和驅(qū)動操作映射

從上圖基本可知，在用戶空間的每一種硬件設備操作函數(shù)，在內(nèi)核空間通用有一個映射操作函數(shù)實現(xiàn)。

int (*open) (struct inode *, struct file *)：打開設備，響應open系統(tǒng)

int (*release) (struct inode *, struct file *)：關(guān)閉設備，響應close系統(tǒng)調(diào)用

loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int)：重定位讀寫指針，響應lseek系統(tǒng)調(diào)用

ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *)：從設備讀取數(shù)據(jù)，響應read系統(tǒng)調(diào)用

ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *)：向設備寫入數(shù)據(jù)，響應write系統(tǒng)調(diào)用

從以上函數(shù)指針操作方法中可以提取出兩個重要的參數(shù)成員，即為struct file和struct inode。

【struct file】：在Linux系統(tǒng)中，每一個打開的文件，在內(nèi)核中都會對應的關(guān)聯(lián)一個struct file結(jié)構(gòu)體，它由內(nèi)核在打開文件時創(chuàng)建，在文件關(guān)閉后釋放。

其非常重要的成員有：

loff_t f_pos /*文件讀寫指針*/

struct file_operations *f_op /*該文件所對應的操作*/

【struct inode】：每一個存在于文件系統(tǒng)里面的文件都會關(guān)聯(lián)一個inode 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要用來記錄文件物理上的信息。因此, 它和代表打開文件的file結(jié)構(gòu)是不同的。一個文件沒有被打開時不會關(guān)聯(lián)file結(jié)構(gòu)，但是卻會關(guān)聯(lián)一個inode 結(jié)構(gòu)。

在struct inode結(jié)構(gòu)中，dev_t i_rdev尤其重要，表示設備號。

三、struct file_operations結(jié)構(gòu)常用設備操作解析

1.open設備操作

根據(jù)原型可知，open設備函數(shù)方法是在進行開始啟用操作設備時的初始化工作，與用戶空間的open函數(shù)對應，通常情況下，open函數(shù)實現(xiàn)：

（1）表明次設備號

（2）啟用設備

當然，如果在啟用設備時，不需要任何的準備操作或者初始化操作，那么open函數(shù)可以為空函數(shù)，不實現(xiàn)。

2.release設備操作

release函數(shù)方法的作用正好和open函數(shù)方法的作用相反，它在設備關(guān)閉時用到，與用戶空間的close對應。通常用來進行關(guān)閉設備的實現(xiàn)。如果所操作的設備在關(guān)閉時不需要其他操作，那么使其為空函數(shù)即可。

3.read設備操作

read方法主要完成兩件事：

（1）訪問硬件操作，從設備中讀取數(shù)據(jù)。