驱动程序如何实现设备函数对外围设备操作及控制解析方案

作者：时间：2012-05-16来源：网络收藏

其中NULL的项目就是不定义这个功能。可以看出short_ch设备只提供了read, write, open, release功能。其中write 功能在下面(3)中实现了，具体的实现函数起名为short_write。这些函数就是真正对设备进行操作的函数，不管实现的时候是多么的复杂，但对用户来看，就是这些常用的文件操作函数。

2.2.3文件操作函数的实现

为了便于阐述和分析,把核心空间中的一个长度为20的数组 tbuf[20]做为一个设备。通过用户程序对它实现open，read，write，close操作。这个设备的名字我称为short_ch。我们编写如下的函数,这个write函数可以向核心内存的一个数组里输入一个字符串。

int short_write (struct inode *inode, struct file *filp, const char *buf,

int count){

int retval = count;

extern unsigned char kbuf[20];

if(count>20)

count=20;

copy_from_user(kbuf, buf, count);

return retval;

}

3设备函数的实现过程分析

在嵌入式Linux下对设备操作的时候，一般都会用到read、 write、llseek和ioctl 等函数，通过这些函数可以像使用文件那样使用外部设备。这些函数的实现过程基本上是类似的，下面以write函数为例来分析用户使用write函数怎么把数据写到设备里面去。

3.1应用程序中函数的格式

用户程序中的write函数有三个参数，函数格式如下：

write(int fd, char *buf, int count)

其中参数fd表示将对之进行写操作的设备文件打开时返回的文件描述符.参数buf是一个指向缓冲区的指针,该指针指向存放将写入文件的数据的缓冲区.参数count表示本次操作所要写入文件的数据的字节数.fd一般大于3,0-2被系统分配给了默认的终端设备.

3.2驱动程序中函数的格式

上面驱动程序函数定义中我们看到驱动程序里的write函数有四个参数，函数格式如下：

short_write (struct inode *inode, struct file *filp, const char *buf, int count) inode 是设备节点指针,其中有设备号等信息，它能够告诉操作系统应该使用哪一个设备驱动程序，filp指针中有fops信息，可以告诉操作系统相应的fops方法函数在那里可以找到,后两项参数和应用程序中的含义相同。

3.3应用程序中函数和驱动程序中函数的参数传递

从上面可以知道两个函数参数个数不同,当应用程序的write函数执行时,是怎么调用驱动程序中相应的write函数的呢?其实关键是Linux系统内核中的相应函数 sys_write,这也是最不透明最不容易理解的地方. Linux 内核中sys_write的源代码：

asmlinkage ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char * buf, size_t count)

{ ssize_t ret;

struct file * file;

struct inode * inode;

ssize_t (*write)(struct file *, const char *, size_t, loff_t *); // 指向驱动程序中的wirte函数的指针

lock_kernel();

ret = -EBADF;

file = fget(fd); // 通过文件描述符得到文件指针

if (!file)

goto bad_file;