首先說明：寫這個第一個Linux設(shè)備驅(qū)動程序的目的是熟悉Linux驅(qū)動的框架以及編程流程，所以是通過打印的信息來觀察程序運行的情況，并不是真正的實現(xiàn)了某一個具體設(shè)備的驅(qū)動，可以類比于C語言編程中的“Hello World”。

Linux下的設(shè)備驅(qū)動架構(gòu)如下圖所示：

在本篇文章中以first_device_driver為例進(jìn)行介紹

一般來說，寫出完整的設(shè)備驅(qū)動程序需要如下幾個步驟：

寫出first_drv_open、first_drv_write、first_drv_read和first_drv_ioctl等函數(shù)；

定義file_operations結(jié)構(gòu)體并填充其成員函數(shù)first_drv_open、first_drv_write、first_drv_read和first_drv_ioctl等；

模塊加載函數(shù)，通過register_chrdev將字符設(shè)備注冊到內(nèi)核中；

寫驅(qū)動的入口函數(shù)；

寫驅(qū)動的出口函數(shù)；

通過module_init（）來修飾驅(qū)動入口函數(shù)；

通過module_exit（）來修飾驅(qū)動出口函數(shù)；

聲明模塊許可證；

下面進(jìn)行詳細(xì)講解

步驟一：在新創(chuàng)建的.c文件中編寫如圖例中的代碼

步驟二：編寫Makefile腳本

值得提出的一點是，編寫Makefile是Linux驅(qū)動工程師必備的基礎(chǔ)，但是要明白我們并不需要完全的掌握Makefile的語法及編程，我們只需要能模仿著其他工程的Makefile文件寫出我們自己想要的Makefile文件即可。

步驟三：在對應(yīng)目錄中執(zhí)行make命令，生成.ko模塊文件

這一步驟較為簡單，只是在相應(yīng)目錄輸入make命令即可。

步驟四：通過U盤或者nfs網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)將該.ko文件加載到內(nèi)核中

我們在加載驅(qū)動模塊之前可以先通過命令：cat /proc/devices來查看字符主設(shè)備號是否已經(jīng)被占用。proc文件系統(tǒng)是Linux在運行時存在于內(nèi)存中的文件系統(tǒng)，它記錄著系統(tǒng)運行的實時信息，當(dāng)關(guān)閉系統(tǒng)時，proc文件系統(tǒng)也隨之釋放。

然后可通過命令：insmod first_drv.ko將模塊掛載到內(nèi)核， 通過命令：cat /proc/devices可以觀察first_drv設(shè)備是否已經(jīng)掛載成功；另外也可以通過modprobe來加載驅(qū)動模塊，這兩者的區(qū)別在于modprobe可以解決加載模塊時的依賴關(guān)系，它是通過/lib/modules/#uname -r/modules.dep（.bb）文件來查找依賴關(guān)系的，而insmod不能解決模塊間的依賴問題。

步驟五：創(chuàng)建dev/first_driver設(shè)備節(jié)點

通過命令：mknod /dev/first_driver 100 0 來創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點。

步驟六：編寫應(yīng)用程序進(jìn)行測試

測試的應(yīng)用程序如下：

在這里我們可以發(fā)現(xiàn)測試程序里的open（）函數(shù)實際就是調(diào)用了驅(qū)動中的first_drv_open（）函數(shù)，而write（）函數(shù)實際調(diào)用了驅(qū)動中的first_drv_write（）函數(shù)。本質(zhì)上是這樣的一個執(zhí)行過程：用戶空間的open（）函數(shù)-》文件系統(tǒng)的sys_open（）函數(shù)-》驅(qū)動的first_drv_open（）函數(shù)。

另外很重要的一點，上文中圖例中的程序是需要手動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點，從而提供給用戶程序訪問的，如此一來當(dāng)驅(qū)動模塊較多的時候就很麻煩，所以Linux也提供自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點的接口，建議使用自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點的機(jī)制。如下是自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點的方法：

1、首先創(chuàng)建一個class設(shè)備類，然后在class類下，創(chuàng)建一個class_device，即在類下面創(chuàng)建類的設(shè)備；

2、在驅(qū)動入口函數(shù)中添加步驟：firstdrv_class= class_create（THIS_MODULE，“first_drv”）；irstdrv_class_devs=class_device_create（firstdrv_class，NULL，MKDEV（major，0），NULL，“first_drv”）；

3、在驅(qū)動出口函數(shù)中添加：class_device_unregister（firstdrv_class_devs）；class_destroy（firstdrv_class）；

這個自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點的功能是基于Linux支持的熱拔插功能，Linux內(nèi)核中每當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)變動時，都會處理對應(yīng)的信息，使用戶程序?qū)?dev目錄下的設(shè)備進(jìn)行操作。

最后，此驅(qū)動程序運行的實際效果就是打印信息，這個Linux設(shè)備驅(qū)動例程可以類比于C語言中的“Hello World”例程，希望可以幫助大家初步認(rèn)識Linux的設(shè)備驅(qū)動程序。