int register_chrdev_region(dev_t from,unsigned count, const char *name);
/ * register_chrdev_region() - register arange of device numbers
* @from: the first in the desired range of devicenumbers; must include
* the major number.
* @count: the number of consecutive device numbersrequired
* @name: the name of the device or driver.
*Return value is zero on success, a negative error code on failure.*/
这种方式主要用于，驱动开发者事先知道该驱动主设备号的情况
（2）动态申请
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)
/* alloc_chrdev_region() - register a rangeof char device numbers
* @dev: output parameter for first assigned number
* @baseminor: first of the requested range of minornumbers
* @count: the number of minor numbers required
* @name: the name of the associated device or driver
*
*Allocates a range of char device numbers. The major number will be
*chosen dynamically, and returned (along with the first minor number)
* in@dev. Returns zero or a negative errorcode.*/
这种方式由系统动态分配一个设备号，返回的设备号保存在参数dev中。
Step 2:注册字符设备
在Linux内核中庸struct cdev表示一个字符设备。
字符设备的注册与注销分别通过下面的两个函数来实现：
int cdev_add(structcdev *p, dev_t dev, unsigned count)；
/**
*cdev_add() - add a char device to the system
*@p: the cdev structure for the device
*@dev: the first device number for which this device is responsible
*@count: the number of consecutive minor numbers corresponding to this
* device
*
*cdev_add() adds the device represented by @p to the system, making it
*live immediately. A negative error codeis returned on failure.
*/
void cdev_del(structcdev *p)；
不过，在注册一个字符设备之前，要调用下面这个函数来初始化struct cdev结构体:
void cdev_init(structcdev *cdev, const struct file_operations *fops)
/**
*cdev_init() - initialize a cdev structure
*@cdev: the structure to initialize
*@fops: the file_operations for this device
*
*Initializes @cdev, remembering @fops, making it ready to add to the
*system with cdev_add().
*/
另外，struct cdev结构体变量可以声明为一个指针，内核提供了一个函数来申请：
struct cdev *cdev_alloc(void)；
Step 3:创建设备节点
有两种方法：
一是通过 mknod命令来创建。如：
mknod /dev/yourname c major minor
其中“yourname”可以是任意符合unix下路径名的名字，不一定要是你代码里定义的驱动或设备的名字；c 表示创建字符设备节点，major是你成功申请的主设备号，minor是次设备号，这个可以是任意的（在次设备号范围内）
另外一种方法是通过udev自动生成。这种方法需要在你的代码里创建一个设备类，然后在这个设备类的基础上，创建一个设备；另外应用程序需要跑一个udevd的后台程序。
struct class* class_create(owner, name);
struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata,const char *fmt, ...)
这样Linux驱动编写的一般步骤就完成了，我们阅读Linux内核驱动的代码，应该先找到程序的入口函数module_init(char_test_init);参数中的就是函数入口，函数名可以自己定义，从入口进入，根据以上的步骤阅读代码，那么Linux内核驱动的框架就显得简单明了了。
接下来以LED驱动为例子，阅读下LED驱动的代码。
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/string.h>
#include <asm/uaccess.h>//kmalloc函数头文
#include <linux/slab.h>
#include <linux/mutex.h>
//驱动头文件
#include <mach/gpio.h> /* \arch\arm\mach-s5pv210\include\ */
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h> /* \arch\arm\plat-samsung\include\ */
#define LED_ON _IOW('a',2,int)
#define LED_OFF _IOW('a',3,int)
#define LED_ALL_ON _IO('a',0xF)
#define LED_ALL_OFF _IO('a',0)
#define LED_LIUSHUI_ON _IO('a',98)
#define LED_LIUSHUI_OFF _IO('a',99)
MODULE_LICENSE("GPL");
int devno_major=0;
int devno_minor=0;
int init_gpio_led(void)
{
if(!gpio_request(S5PV210_GPJ2(0), "led_1"))
{
return -1;
}
if(!gpio_request(S5PV210_GPJ2(1), "led_2"))
{
return -1;
}
if(!gpio_request(S5PV210_GPJ2(2), "led_3"))
{
return -1;
}
if(!gpio_request(S5PV210_GPJ2(3), "led_4"))
{
return -1;
}
gpio_direction_output(S5PV210_GPJ2(0), 1);
gpio_direction_output(S5PV210_GPJ2(1), 1);
gpio_direction_output(S5PV210_GPJ2(2), 1);
gpio_direction_output(S5PV210_GPJ2(3), 1);
return 0;
}
module_param(devno_major, int, 0440);
struct cdev *pdev=NULL;
struct class * myclass = NULL;
struct device *mdevice = NULL;
int test_open(struct inode *_inode,struct file *_file)
{
printk(KERN_INFO "%s\n", __FUNCTION__);
return 0;
}
int test_close(struct inode *_inode,struct file *_file)
{
printk(KERN_INFO "%s\n", __FUNCTION__);
return 0;
}
ssize_t test_read (struct file *_file, char __user * buf, size_t count, loff_t * offset)
{
return 0;
}
ssize_t test_write (struct file *_file, const char __user * buf, size_t count, loff_t * offset)
{
return 0;
}
long test_ioctl (struct file * _file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int *args=(int *)arg;
int k;
if (_IOC_DIR(cmd) == _IOC_READ) //该命令，是用户想从内核读一个数据
{
//我就必须要验证你提供的地址，是否可写
if (!access_ok(VERIFY_WRITE, arg, _IOC_SIZE(cmd)) )
{
return -EFAULT;
}
}
else if (_IOC_DIR(cmd) == _IOC_WRITE)
{
if (!access_ok(VERIFY_READ, arg, _IOC_SIZE(cmd)))
{
return -EFAULT;
}
}
get_user(k,args);
switch(cmd)
{
case LED_ON:
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(k),0);
break;
case LED_OFF:
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(k),1);
break;
case LED_ALL_ON:
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(0),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(1),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(2),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(3),0);
break;
case LED_ALL_OFF:
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(0),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(1),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(2),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(3),1);
break;
case LED_LIUSHUI_ON :
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(0),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(0),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(1),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(1),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(2),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(2),0);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(3),1);
__gpio_set_value(S5PV210_GPJ2(3),0);
break;
case LED_LIUSHUI_OFF :
break;
default:
break;
}
return -1;
}
const struct file_operations fops= //传统的字符设备访问方式 这里我偷懒只用ioctl实现对硬件的访问
{
.open =test_open,
.release=test_close,
.read=test_read,
.write=test_write,
.unlocked_ioctl = test_ioctl,
};
int char_test_init(void)
{
int r,res;
dev_t devno; //32位数，其中的12位用来表示主设备号，其余的20位表示次设备号
//申请设备号
if(devno_major>0)//静态指定
{
devno =MKDEV(devno_major,devno_minor);
r=register_chrdev_region(devno,1,"test");
}
else//动态申请
{
r=alloc_chrdev_region(&devno, devno_minor, 1, "test");
}
if(r!=0)
{
printk(KERN_ERR "register char dev number failed\n");
return -1;
}
devno_major=MAJOR(devno); //获取主设备号
devno_minor=MINOR(devno); //获取次设备号
printk(KERN_INFO"major: %d minor: %d\n", devno_major, devno_minor);
//注册字符设备
pdev =cdev_alloc();
cdev_init(pdev,&fops); //字符设备初始化
cdev_add(pdev,devno,1); //通过此函数告诉内核该结构的信息
//生成设备节点
myclass=class_create(THIS_MODULE, "char_test");
mdevice=device_create(myclass,NULL,devno,NULL,"test");
res=init_gpio_led();//初始化端口
if(res!=0)
return -1;
return 0;
}
void char_test_exit(void)
{
dev_t devno=MKDEV(devno_majkfree(pt->p_buf);
//释放设备号
device_destroy(myclass,devno);
class_destroy(myclass);
//注销字符设备
cdev_del(pdev);
gpio_free(S5PV210_GPJ2(0));
gpio_free(S5PV210_GPJ2(1));
gpio_free(S5PV210_GPJ2(2));
gpio_free(S5PV210_GPJ2(3));
unregister_chrdev_region(devno,1);
}
module_init(char_test_init); //这里为函数入口
module_exit(char_test_exit); //这里为退出函数
理解了上述代码后，那么如何将自己编写的驱动写进Linux内核呢？
我们在linux内核中编写驱动，一般都是在/kernel/driver/ 下建立自己的目录，在新建的目录下创建C文件编写。比如说新建hello目录，在hello目录下新建hello.c及hello.h一些相关的头文件。驱动编写完成后，还需要配置Kconfig以及Makefile文件。以hello为列：
其中Kconfig是在编译前执行配置命令make menuconfig时用到的，而Makefile是执行编译命令make是用到的：
Kconfig文件的内容
config HELLO
tristate "First Android Driver"
default n
help
This is the first android driver.
Makefile文件的内容
obj-$(CONFIG_HELLO) += hello.o
在Kconfig文件中，tristate表示编译选项HELLO支持在编译内核时，hello模块支持以模块、内建和不编译三种编译方法，默认是不编译，因此，在编译内核前，我们还需要执行make menuconfig命令来配置编译选项，使得hello可以以模块或者内建的方法进行编译。
在Makefile文件中，根据选项HELLO的值，执行不同的编译方法
修改arch/arm/Kconfig和drivers/kconfig两个文件，在menu "Device Drivers"和endmenu之间添加一行：
source "drivers/hello/Kconfig"(有些源码在arch/arm/Kconfig中没有menu "Device Drivers"和endmenu，那是因为在drivers/kconfig已经包含。所以只需要在drivers/kconfig添加即可。)
这样，执行make menuconfig时，就可以配置hello模块的编译选项了。
修改drivers/Makefile文件，添加一行：
obj-$(CONFIG_HELLO) += hello/
配置编译选项：
/Android-5.0.2/kernel/common$ make menuconfig
找到"Device Drivers" => "First Android Drivers"选项，设置为y
注意，如果内核不支持动态加载模块，这里不能选择m，虽然我们在Kconfig文件中配置了HELLO选项为tristate。要支持动态加载模块选项，必须要在配置菜单中选择Enable loadable module support选项；在支持动态卸载模块选项，必须要在Enable loadable module support菜单项中，选择Module unloading选项。
这些工作做完之后，就可以直接在/kernel目录下make了。
编译成功后，就可以在hello目录下看到hello.o文件了，这时候编译出来的zImage已经包含了hello驱动。
参考博客：http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6568411 罗老师