Question

Linux字符设备驱动的组成？

Answer 1

在Linux中，字符设备驱动由如下几个部分组成。
1.字符设备驱动模块加载与卸载函数
在字符设备驱动模块加载函数中应该实现设备号的申请和cdev的注册，而在卸载函数中应实现设备号
的释放和cdev的注销。
Linux内核的编码习惯是为设备定义一个设备相关的结构体，该结构体包含设备所涉及的cdev、私有
数据及锁等信息。2.字符设备驱动的file_operations结构体中的成员函数
file_operations结构体中的成员函数是字符设备驱动与内核虚拟文件系统的接口，是用户空间对Linux
进行系统调用最终的落实者。设备驱动的读函数中，filp是文件结构体指针，buf是用户空间内存的地址，该地址在内核空间不宜直
接读写，count是要读的字节数，f_pos是读的位置相对于文件开头的偏移。
设备驱动的写函数中，filp是文件结构体指针，buf是用户空间内存的地址，该地址在内核空间不宜直
接读写，count是要写的字节数，f_pos是写的位置相对于文件开头的偏移。
由于用户空间不能直接访问内核空间的内存，因此借助了函数copy_from_user（）完成用户空间缓冲
区到内核空间的复制，以及copy_to_user（）完成内核空间到用户空间缓冲区的复制，见代码第6行和第14
行。
完成内核空间和用户空间内存复制的copy_from_user（）和copy_to_user（）的原型分别为：
unsigned long copy_from_user(void *to, const void _ _user *from, unsigned long count);
unsigned long copy_to_user(void _ _user *to, const void *from, unsigned long count);
上述函数均返回不能被复制的字节数，因此，如果完全复制成功，返回值为0。如果复制失败，则返
回负值。如果要复制的内存是简单类型，如char、int、long等，则可以使用简单的put_user（）和
get_user（）读和写函数中的_user是一个宏，表明其后的指针指向用户空间，实际上更多地充当了代码自注释的
功能。内核空间虽然可以访问用户空间的缓冲区，但是在访问之前，一般需要先检查其合法性，通过
access_ok（type，addr，size）进行判断，以确定传入的缓冲区的确属于用户空间。

Answer 2

Linux系统下具有三种设备，分别是字符设备、块设备和网络设备，Linux下的字符设备是指只能一个字节一个字节读写的设备，不能随机读取设备内存中某一数据，读取数据的时候需要按照先后顺序进行，字符设备是面向流的设备，常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED等，接下来，简单介绍Linux字符设备驱动的基本结构。更多Linux介绍可查看《Linux就该这么学》。

Answer 3

17 Linux字符设备驱动概述