Linux字符设备驱动编写基本流程
---简介

Linux下的MISC简单字符设备驱动虽然使用简单，但却不灵活。
只能建立主设备号为10的设备文件。
字符设备比较容易理解，同时也能够满足大多数简单的硬件设备
字符设备通过文件系统中的名字来读取。这些名字就是文件系统
中的特殊文件或者称为设备文件、文件系统的简单结点，一般位
于/dev/目录下使用ls进行查看会显示以C开头证明这是字符设备文
件crw--w----  1 root tty       4,   0  4月 14 11:05 tty0。第一个数字是主设
备号，第二个数字是次设备号。

---分配和释放设备编号
1）在建立字符设备驱动时首先要获取设备号，为此目的的必要的
函数是register_chrdev_region,在linux/fs.h中声明：
int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);
first是你想要分配的起始设备编号，first的次编号通常是0，count
是你请求的连续设备编号的总数。count如果太大会溢出到下一个
主设备号中。name是设备的名字，他会出现在/proc/devices 和sysfs中。
操作成功返回0，如果失败会返回一个负的错误码。
2）如果明确知道设备号可用那么上一个方法可行，否则我们可以使用
内核动态分配的设备号int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor,
unsigned  int count, char *name);
dev是个只输出的参数，firstminor请求的第一个要用的次编号，count和name
的作用如上1）对于新驱动，最好的方法是进行动态分配
3）释放设备号，void unregister_chrdev_region(dev_t first unsigned int count);

---文件操作

file_operations结构体，内部连接了多个设备具体操作函数。该变量内部的
函数指针指向驱动程序中的具体操作，没有对应动作的指针设置为NULL。
1）fops的第一个成员是struct module *owner  通常都是设置成THIS_MODULE。
linux/module.h中定义的宏。用来在他的操作还在被使用时阻止模块被卸载。
2）loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);该方法用以改变文件中的当前读/写位置
返回新位置。
3）ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);该函数用以从设备文件
中读取数据，读取成功返回读取的字节数。
4）ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *,size_t , loff_t *);该函数用以向设备
写入数据，如果成功返回写入的字节数。
5）int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);ioctl系统调用提供
发出设备特定命令的方法。
6）int (*open) (struct inode *, struct file *);设备文件进行的第一个操作，打开设备文件。
7）int (*release) (struct inode *， struct file *);释放文件结构函数指针。
一般初始化该结构体如下：
struct file_operations fops = {
.owner = THIS_MODULE, .llseek = xxx_llseek,  .read = xxx_read,  .write = xxx_write,
.ioctl = xxx_ioctl, .open = xxx_open,  .release = xxx_release  };
PS:以上的文件操作函数指针并不是全部，只是介绍了几个常用的操作。

---文件结构

struct file定义在linux/fs.h中，是设备驱动中第二个最重要的数据结构，此处的file和
用户空间程序中的FILE指针没有关系。前者位于内核空间，后者位于用户控件。
文件结构代表一个打开的文件。（他不特定给设备驱动；系统中每个打开的文件
有一个关联的struct file在内核空间）。它由内核在open时创建，并可以传递给文件件
操作函数，文件关闭之后，内核释放数据结构。

1）mode_t  f_mode。确定文件读写模式
2）loff_t  f_ops。当前读写位置
3）unsigned int f_flags 。文件标志，O_RDONLY、O_NONBLOCK，
4）struct file_operations *f_op。关联文件相关操作
5）void *private_data。open系统调用设置该指针NULL，指向分配的数据。
6）struct dentry *f_dentry。关联到文件的目录入口dentry结构。

---inode结构

inode结构由内核在内部用来表示文件。它和代表打开文件描述符的文件结构是不
同的。inode结构包含大量关于文件的信息。作为通用规则，这个结构只有两个成
员对驱动代码有作用。
dev_t  i_rdev。对于代表设备文件的节点，这个成员包含实际的设备编号。
struct cdev *i_cdev。内核内部结构，代表字符设备。

---字符设备注册

在内核调用你的设备操作前，你编写分配并注册一个或几个struct cdev.
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc(); my_cdev->ops = &my_fops;
或者定义成static均可。
对定义的cdev变量进行初始化，可以使用专门的函数，或者使用如上的方法。
cdev_init( my_cdev, &my_fops);   其实上边的两行代码就是做了这个函数的工作。
最后告诉内核该cdev。
cdev_add(struct  cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);

/*上述总结，到此关于设备文件相关的结构数据以及如何注册销毁等操作相关的
   函数基本上都已经介绍完毕。主要的还是要设计具体操