的定义如下：structfile_operations{structmodule*owner；loft_t(*llseek)(structfile*，loff_t，int)；
ssize_t(*read)(structfile*，char*，size_t，loft_t)；ssize_t(*write)(structfile*，constchar*，size_t，1off_t*)；int(readdirstructinode*，structfile*，void*，filldir_t)；int(*select)(structinode*，structfile*，int，selecttable*)；int(*ioct1)(structinode*，structfile*，unsignedint，unsignedint)；
int
(*mmap)
(struct
inode*，struct
file*，struct
vm_area_struct*)；
int(*open)(structinode*，structfile*)；void(*release)(structinode*，structfile*)；int(*fsync)(structinode*，structfile*)；}；
2.2.2注册和注销模块2.2.2.1设备注册模块
staticint_nitIOdriver_init(void){intret=0：
ret=register_chrdv
&IOdriv
if(ret)
{printk(KERN_ALERT“IOdriverregisterfailure!”)}else
{printk(KERN_ALERT“IOdriverregistersuccess!”)}
returnret；}
2.2.2.2设备注销模块
staticint_exitIOdriver_exit(void){intret=0；
ret=unregister_chrdv(MAJOR_NUM，“IOdriver”)；if(ret)
{printk(KERN_ALERT“IOdriverunregister
failure!”)；}
else
{printk(KERN_ALERT“IOdriverunregister
success!”)；}
returnret；}
·53·信息安全与技术·2012年2月
(2)中断
中断在现代计算机结构中有重要的地位，操作系统必须提供驱动程序响应中断的能力。一般是把一个中断处理程序注册到系统中，操作系统在硬件中断发生后，调用驱动程序的处理程序。Linux支持中断的共享，即多个设备共享一个中断。
(3)时钟
在实现驱动程序时，很多地方会用到时钟，例如某些协议里的超时处理，没有中断机制的硬件的轮询等。操作系统应为驱动程序提供定时机制，一般是在预定的时间过了以后，回调注册的时钟函数。
嵌入式Linux系统驱动程序开发与普通Linux没有太多区别。嵌入式设备由于硬件种类非常丰富，在缺省的内核发布版中不可能包括所有驱动程序。可以在硬件生产厂家或者Intemet上寻找驱动程序，如果找不到，可以根据一个相近硬件的驱动程序来改写。实现一个嵌入式
(MAJOR_NUM，“IOdriver”，
Linux设备驱动的大致流程如下：(1)定义主、次设备号，
也可以动态获取；(2)实现驱动初始化和清除函数，如果驱动程序采用模块方式，则要实现模块初始化和清除函数；
(3)设计所要实现的文件操作，定义file_operations结构；(4)实现所需的文件操作调用，如read、write等；(5)实现中
断服务函数，并用requestirq向内核注册；(6)将驱动编译到内核或编译成模块，用insmod命令加载；(7)生成设备节点文件。
与普通文件相比，设备文件的操作要复杂得多，不可能简单地通过read、write和llseek等来实现。所有其它类型的操作都可以通过VFS的ioctl调用来执行，为此，只需要在驱动程序中实现ioctl函数，并在其中添加相应的
case即可。通过cmd区分操作，通过arg传递参数和结果。
2.2设备驱动程序的开发流程
2.2.1设备驱动接口
Structfile_operationIOdriver_fops={read：1Odriver_read，write：IOdriver_write，}；
字符设备驱动接口中关键的file_operations结构：
ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ·信息技术·软硬件
2.2.3基本入口点设备函数的具体实现2.2.3.1设备读取模块
staticssize_tIOdriver_read(structfile*file，char*buf，size_tlen，loft_t*off)
{if(__copy_to_user(bur，&IOdriver_var，sizeof(int))){retum_EFAULT；}retumsizeof(int)；}
2.2.3.2设备写入模块staticssize_tIOdriver_writechar*buf，size_tlen，loff_t*off)
{if(__copy_from_user(&IOdriver_var，buf，sizeof(int)))
{retum__EFAULT；}retumsizeof(int)；}
2.2.4module_init和module_exit宏module_init(IOdriver_init)；module_exit(IOdriver_exit)；
(structfile*file，const
(4)重新编译内核，并更新嵌入式目标系统的内核。(5)创建设备文件，重新启动嵌入式目标系统的Linux，进入目录/proc，查看devices文件，在devices文件
列出了当前系统所有的字符设备和块设备，包括设备号和设备名称，在Characterdevices的最后移行的设备是：
254IOdriver，这说明IOdriver设备已经正确地加载到了
内核。
(6)添加设备文件节点，执行如下命令，添加设备文
件节点，在此创建的设备名称用于在应用程序中访问对应的设备。如果为字符设备，设备号类型用c表示，块设备则用b表示；主设备号就是/proc/devices中的IOdriver的设备号，由于该类设备只有一个，因此次设备号为0，如果还有该类型的其他设备，则一次为1、2、3等。
4结束语
设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接
口。内核利用驱动程序的接口完成对设备的初始化和释放，在系统内核和硬件之间传送数据，并时刻检测和处理设备出现的错误。它是操作系统最基本的组成部分，因此熟悉驱动的编写是很重要的。
3设备驱动程序编译到内核的过程
把驱动程序编译进内核的步骤如下：
参考文献
[1]宋宝华.Linux设备驱动开发详解[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]赵炯.Linux内核完全剖析--基于0.12内核[M].上海:机械工业
出版社,2009.
(1)把IOdriver.c复制到Linux-2.4.20-8/drivers/char
下，并修改该目录下的config.in文件，config.in是每个模块的配置脚本，在这个文件当中定义配置那些模块、怎样配置等，因此当添加了IO的配置后，会在内核配置时出现这个模块的配置选项。
[3]魏永明.Linux设备驱动程序[M].北京:中国电力出版社,2006.[4]吴迪.嵌入式系统原理、设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.
[5]罗苑棠.嵌入式Linux应用系统开发实例精讲[M].北京:电子
工业出版社,2007.
(2)修改当前目录下的Makefile，在每个模块的Makefile中包括该模块所包含的子模块，在chardevices
中，要包括IO设备，就要告诉Makefile编译IOdriver.c并包含编译出的IOdriver.c文件，这样最后内核做链接时，才会链接进这个模块。
作者简介：
张玲玲（1985-），女，软件开发助理工程师；主要研究方向：软件设计。
(3)重新配置内核，选中IO模块执行命令makemenuconfig，进入内核配置菜单。
·54·2012年2月·www.infosting.org
