实例讲解字符设备驱动--内核客户端状态统计模块（调试用）icfsmod.ko

前半部分是调试问题分析，后半部分是驱动详解。

前台代码：接收用户输入的命令，并把命令发到后台。

struct icfs_cmd_func_t
{
    char cmd[32];
    int (*call_back_t)(int argc, char **agrv);
    char help[128];
};
......

struct icfs_cmd_func_t g_stat_cmds[ICFS_CMD_COUNT] =
{
    {"-h",         icfs_cmd_help,          "help",          },
    {"-v",         icfs_cmd_showversion, "show version", },
    {"-stat_start",     icfs_cmd_stat_start, "stat_start", },
    {"-stat_stop",     icfs_cmd_stat_stop,        "stat_stop",         },
};

void usage()
{
    //提示信息
}

int icfs_cmd_help(int argc, char **agrv)
{
    int i = 0;

    for(i=0; i<ICFS_CMD_COUNT; i++)
    {
        printf("%s %s\n", g_stat_cmds[i].cmd, g_stat_cmds[i].help);
    }

    return 0;
}

int icfs_cmd_showversion(int argc, char **agrv)
{
    int iFd = 0;
    char acBuf[STATISTICS_BUF_SIZE];

    iFd = open("/dev/icfs_debug_dev", O_RDONLY);
    if(iFd < 0)
    {
          printf("open df error!\n");
          return -1;
    }

    ioctl(iFd, STATISTIC_CMD_VERSION, acBuf);
    close(iFd);

    return 0;
}
......
int icfs_cmd_dispatch(int argc, char **argv)
{
    int i;

    for (i=0; i<ICFS_CMD_COUNT; i++)
    {
        if (!strcmp(argv[1], g_stat_cmds[i].cmd))
        {
            g_stat_cmds[i].call_back_t(argc, argv);
        }
    }

    return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  int ret;

  if(argc < 2){
    usage();
    return -1;
  }

  ret = icfs_cmd_dispatch(argc, argv);

  return 0;
}

驱动程序：
在register_chrdev注册设备的时候使用的设备号要和MKDEV(MAJOR_NUM, 0)使用的主设备号保持一致，否则会提示权限不够（这种权限提示也会出现在用户没有root权限的时候）。
对于代码中红色加粗有下划线的函数一开始我用的是class_device_create和class_device_unregister，加上头文件#include 依然提示函数不存在，后来查找资料发现版本不一样，函数名也发生了变化，改成如下代码就没有问题了。

#define ICFS_DEBUG_DEV             "ICFS_DEBUG_DEV"

#define STATISTICS_BUF_SIZE     256

#define MAJOR_NUM 200 //主设备号

static struct class *pstICFSDebugDrv_class;
static struct device *pstICFSSDebugDrv_class_dev;

volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
volatile unsigned long *gpfdat = NULL;

extern char *icfs_kernel_version;
extern int icfs_stat_start(void);
extern int icfs_stat_stop(void);


#if ICFS_KERN_VERSION <=2006032000
int icfs_debug_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
#else
long icfs_debug_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
#endif
{
    char buf[STATISTICS_BUF_SIZE];
    unsigned long ret;

    printk(KERN_ALERT" icfs_debug_ioctl arg %lu\n", arg);

    ret = copy_from_user(buf, (struct ioctl_data *)arg, 100);
    switch (cmd)
    {
        .....
        case 2:
            if(NULL != icfs_kernel_version)
            {
                printk(KERN_ALERT"version: %s\n", icfs_kernel_version);
            }
        .....
        default:
            printk(KERN_ALERT"icfs_debug_ioctl default: \n");
    }

    return 0;
}

struct file_operations icfs_debug_fops = {
#if ICFS_KERN_VERSION <=2006032000
  .ioctl = icfs_debug_ioctl,
#else
  .unlocked_ioctl = icfs_debug_ioctl,
#endif
};

int icfs_cmd_init(void)
{
    int ret;

    ret = register_chrdev(MAJOR_NUM,ICFS_DEBUG_DEV, &icfs_debug_fops);
    if(ret)
    {
        printk(KERN_ALERT"icfs_debug_dev register failure\n");
        return ret;
    }
    else
    {
        pstICFSDebugDrv_class = class_create(THIS_MODULE, ICFS_DEBUG_DEV);

        pstICFSSDebugDrv_class_dev = device_create(pstICFSDebugDrv_class,
             NULL,
                                                   MKDEV(MAJOR_NUM, 0),
             NULL,
             "icfs_debug_dev");

        printk(KERN_ALERT"icfs_debug_dev register success!\n");
    }
    return 0;
}

void icfs_cmd_exit(void)
{
    unregister_chrdev(MAJOR_NUM, ICFS_DEBUG_DEV);
    device_unregister(pstICFSSDebugDrv_class_dev);
    class_destroy(pstICFSDebugDrv_class);

    return;
}

module_init(icfs_cmd_init);
module_exit(icfs_cmd_exit);

字符设备驱动程序框架：
1、写出open、write函数
2、告诉内核
  1）定义一个struct file_operations结构并填充好

  static struct file_operations first_drv_fops = {

  .owner = THIS_MODULE,

  .open = first_drv_open,

  .write = first_drv_write,

  };
  2）把struct file_operations结构体告诉内核

  major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); //注册, 告诉内核
     相关参数：第一个，设备号，0自动分配主设备号，否则为主设备号0－255（一般填0）
              第二个：设备名
              第三个：struct file_operations结构体

  3）register_chrdev由谁调用（入口函数调用）
      static int first_drv_init(void)

  4）入口函数须使用内核宏来修饰
     module_init(first_drv_init);
     module_init会定义一个结构体，这个结构体里面有一个函数指针指向first_drv_init这个函数，当我们加载或安装一个驱动时，内核会自动找到这个结构体，然后调用里面的函数指针，这个函数指针指向first_drv_init这个函数，first_drv_init这个函数就是把structfile_operations结构体告诉内核

  5）有入口函数就有出口函数

    module_exit(first_drv_exit);

    最后加上遵循的协议

    MODULE_LICENSE("GPL");

3.class_create是创建设备类型，device_create是在/dev目录下创建设备节点。
 class_create第一个参数是制定此类型设备的所有者是哪个模块，第二个参数是类型名字。
 device_create第一个参数是设备所属的类，
              第二个参数是这个设备的父设备（没有的就填NULL）
              第三个参数是设备号
              第四个参数是a pointer to a struct device that is assiociated with this class device.
               第五个参数是设备名
  注意，在2.6较早的内核版本中，device_create(…)函数名称不同，是class_device_create(…)，所以在新的内核中编译以前的模块程序有时会报错，就是因为函数名称不同。
4.module_exit()时要先释放设备号，再释放设备，最后释放设备类型。