基于ARM+Linux 2．6內(nèi)核的控制系統(tǒng)驅動設計

另一個重要數(shù)據(jù)結構是file結構體，主要包括以下成員：

它代表一個打開的文件，只出現(xiàn)在內(nèi)核空間，與用戶空間的file是不同的。在open操作時創(chuàng)建，然后傳遞給file_operations的其他函數(shù)指針，直到close。
第三個重要數(shù)據(jù)結構即inode，其成員包括：dev_ti_rdev和struet cdev*i_cdev，其中i_rdev中包含實際設備號，可以通過下面兩個宏函數(shù)獲取主從設備號：

初始化file_operations結構體后，要將其中定義的各個方法如open，release，write，read，ioctl等一一實現(xiàn)。其函數(shù)名即初始化這個file_operations結構體時各成員函數(shù)指針。當在用戶空間調用open時，內(nèi)核空間的open方法即相應操作，其他方法同理。
1．2 驅動初始化和卸載清理工作
驅動加載需要進行設備注冊等一系列初始化工作；并且在卸載驅動時要釋放資源進行一些清理工作以使其不影響內(nèi)核。所以定義兩個函數(shù)static int devctl_init()和static void devctl_exit()，然后通過module_init(devctl_init)和module_exit(devctl_exit)來通知內(nèi)核。為了維護Linux的開源性，調用下面的宏來聲明：

在初始化函數(shù)中，首先進行設備的注冊。主設備號表示對應的驅動程序，次設備號由內(nèi)核使用，用于正確確定設備文件所指的設備?？梢詣討B(tài)申請或者靜態(tài)申請設備號。動態(tài)申請使用下面的函數(shù)：

dev是一個只輸出的參數(shù)，它在函數(shù)成功完成時持有分配范圍的第一個數(shù)；firstminor是請求的第一個要用的次編號；count是請求的連續(xù)設備編號的總數(shù)；name為設備名，返回值小于0表示分配失敗。然后通過major=MMOR(dev)獲取主設備號。如果注冊不成功或者卸載驅動時需要取消設備的注冊，使用下面的函數(shù)實現(xiàn)(其參數(shù)含義同上)：

對于字符型設備還要定義一個cdev結構體變量，并使用cdev_init()初始化，然后調用cdev_add()通知內(nèi)核添加一個字符設備。同樣在卸載時要使用cdev_del()移除，否則用戶使用驅動時，有時不能打開設備。因為不使用cdev或者cdev在模塊卸載時不刪除會導致內(nèi)核處在一個不穩(wěn)定狀態(tài)，在用戶層可能無法打開設備文件。
1．3 I／O端口訪問
在系統(tǒng)控制要求中，需要訪問ARM的I／O端口，包括普通I／O口和復用為IRQO的PB29引腳，然而Linux中對I／O端12和I／0內(nèi)存的讀寫指令中使用的都是虛擬地址，所以在訪問前要先將物理寄存器地址映射到I／O內(nèi)存。有兩種方法實現(xiàn)地址映射，一種是使用ioremap為I／O內(nèi)存區(qū)域分配虛擬地址，用iounmap取消，另一種是使用內(nèi)核已經(jīng)定義好的虛擬地址。這里主要介紹第二種方式。
對于AT91RM9200利用如下轉換函數(shù)獲取虛擬地址，其中宏AT91_VA_BASE_SYS是系統(tǒng)虛擬基地址：

讀寫端口對于AT91RM9200還可使用專門函數(shù)