Linux杂项设备与字符设备

Posted 2020-10-08

.1 杂项设备驱动的引入

 

字符设备指那些必须以串行顺序依次进行访问，且没有经过系统快速缓冲的设备，了解了Linux内核中驱动的框架和组成，以及编写的步骤等。但是，当我们写的驱动程序多了之后，就会发现：部分硬件并不符合预先定义的字符设备的范畴，而且普通字符设备的主设备号不管是静态分配还是动态分配，都会消耗一个主设备号（目前一个系统最多只能有255个字符设备），比较浪费主设备号资源。因此，而引入了杂项设备驱动。

杂项设备是一个典型的字符设备（与接下来要介绍的输入子系统一样，呵呵），其主设备号固定为10。其内部实现就是用主设备号10来调用register_chrdev()实现的；并且在内部还调用了class_create()和device_create ()为每个杂项设备创建设备节点，从而避免了我们通过mknod命令或自行调用该两个函数来创建设备节点的麻烦。

从以上这点来说，杂项设备就是将我们平常编写字符设备的驱动进行了再次封装，降低了我们编写字符设备驱动的难度，同时节约了主设备号资源。

 

.3 杂项设备与字符设备实现比较

在进行字符设备驱动程序开发的过程中，我们的实现步骤如下：

 申请一个字符设备号：可以自己指定，也可系统自动分配；

 构造一个file_operations结构体，其包含对硬件的所有操作；

 实现file_operations结构体中的成员函数；

 将字符设备注册进系统中：register_chrdev()；

 创建设备类和设备节点：class_create()、device_create()；

 告诉内核入口与出口函数：module_init()、module_exit()；

杂项设备驱动也是字符设备驱动，那么其注册的过程与字符设备驱动一样，也必须经过上面的这些步骤，只是杂项设备驱动中的对申请字符设备号、注册字符设备到系统、创建设备类和设备节点进行了封装，我们只需要完成如下几步开发即可：

 构造一个file_operations结构体，其中包含对硬件的所有操作；

实现file_operations结构体中的成员函数；

 构造一个杂项设备驱动（struct miscdevice）实体，并赋值前面定义的file_operations实体；

 在入口函数处调用misc_register()向系统注册杂项设备；

 在出口函数处调用misc_deregister()从系统注销杂项设备；

 告诉内核入口与出口函数：module_init()、module_exit()；

从中也可以得出一个结论：无论Linux内核对驱动框架设计的如何好，内核实现了多少的代码，与硬件相关部分的代码还是需要我们去实现。