一． 使用字符设备驱动
1. 编译/安装驱动
在Linux系统中，驱动程序通常采用内核模块的程序结构来进行编码。因此，编译/安装一个驱动程序，其实质就是编译/安装一个内核模块。
2. 字符设备文件
通过字符设备文件，应用程序可以使用相应的字符设备驱动程序来控制字符设备。
创建字符设备文件的方法一般有两种：
1.使用mknod命令
mknod /dev/文件名 c 主设备号 次设备号
2. 使用函数在驱动程序中创建
二． 字符驱动编程模型
设备描述结构
驱动模型
在Linux系统中,设备的类型非常繁多，如：字符设备，块设备，网络接口设备，USB设备，PCI设备，平台设备，混杂设备……，而设备类型不同，也意味着其对应的驱动程序模型不同，这样就导致了我们需要去掌握众多的驱动程序模型。那么能不能从这些众多的驱动模型中提炼出一些具有共性的规则，则是我们能不能学好Linux驱动的关键。
1. 设备描述结构
在任何一种驱动模型中，设备都会用内核中的一种结构来描述。我们的字符设备在内核中使用structcdev来描述。
struct cdev {
struct kobject kobj;
struct module *owner;
const struct file_operations *ops; //设备操作集
struct list_head list;
dev_t dev; //设备号
unsigned int count; //设备数
};
1.1 设备号
查看/dev目录下设备号
1.1 次设备号
2.1 设备号-操作
Linux内核中使用dev_t类型来定义设备号，dev_t这种类型其实质为32位的unsigned int，其中高12位为主设备号，低20位为次设备号.
问1：如果知道主设备号，次设备号，怎么组合成dev_t类型
答：dev_t dev = MKDEV(主设备号，次设备号)
问2: 如何从dev_t中分解出主设备号?
答: 主设备号 = MAJOR(dev_t dev)
问3: 如何从dev_t中分解出次设备号？
答: 次设备号=MINOR(dev_t dev)
1.1 设备号-分配
如何为设备分配一个主设备号？
静态申请
开发者自己选择一个数字作为主设备号，然后通过函数register_chrdev_region向内核申请使用。缺点：如果申请使用的设备号已经被内核中的其他驱动使用了，则申请失败。
动态分配
使用alloc_chrdev_region由内核分配一个可用的主设备号。
优点：因为内核知道哪些号已经被使用了，所以不会导致分配到已经被使用的号。
1.1 设备号-注销
不论使用何种方法分配设备号，都应该在驱动退出时，使用unregister_chrdev_region
函数释放这些设备号。
1.2 操作函数集
2.2 操作函数集
Struct file_operations是一个函数指针的集合，定义能在
设备上进行的操作。结构中的函数指针指向驱动中的函数,
这些函数实现一个针对设备的操作, 对于不支持的操作则设
置函数指针为 NULL。例如：
struct file_operations dev_fops = {
.llseek = NULL,
.read = dev_read,
.write = dev_write,
.ioctl = dev_ioctl,
.open = dev_open,
.release = dev_release,
};
2.1 字符设备初始化
2.1 描述结构-分配
cdev变量的定义可以采用静态和动态两种办法
• 静态分配
struct cdev mdev;
• 动态分配
struct cdev *pdev = cdev_alloc();
2.1 描述结构-初始化
struct cdev的初始化使用cdev_init函数来完成。
cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
参数：
cdev: 待初始化的cdev结构
fops: 设备对应的操作函数集
2.1 描述结构-注册
字符设备的注册使用cdev_add函数来完成。
cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
参数：
p: 待添加到内核的字符设备结构
dev: 设备号
count: 该类设备的设备个数
2.1 硬件初始化
根据相应硬件的芯片手册，完成初始化。
2.2 实现设备操作
2.2 手把手带你来分析
分析
file_operations
2.2 设备操作原型
int (*open) (struct inode *, struct file *)
打开设备，响应open系统
int (*release) (struct inode *, struct file *);
关闭设备，响应close系统调用
loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int)
重定位读写指针，响应lseek系统调用
ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *)
从设备读取数据，响应read系统调用
ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *)
向设备写入数据，响应write系统调用
2.2 Struct file
在Linux系统中，每一个打开的文件，在内核中都会关联一个struct file，它由内核在打开文件时创建, 在文件关闭后释放。
重要成员：
loff_t f_pos /*文件读写指针*/
struct file_operations *f_op /*该文件所对应的操作*/
2.2 Struct inode