1. 确定主设备号
- 手动指定：明确设备号时，使用
register_chrdev_region()静态申请（需确保未被占用）。 - 动态分配：通过
alloc_chrdev_region()由内核自动分配主设备号（更灵活，推荐）。dev_t dev; alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, "mydevice"); // 动态分配主设备号
2. 定义file_operations结构体
- 结构体作用：关联用户空间系统调用与驱动函数（如
open/read/write）。 - 关键成员：
static struct file_operations fops = {.owner = THIS_MODULE, // 模块所有者标识.open = drv_open, // 设备打开函数.read = drv_read, // 数据读取函数.write = drv_write, // 数据写入函数.release = drv_release, // 设备关闭函数 };
3. 实现驱动函数
需实现drv_open、drv_read、drv_write等函数，并处理硬件交互逻辑：
- 示例：
open函数（初始化硬件或分配资源）：static int drv_open(struct inode *inode, struct file *filp) {printk(KERN_INFO "Device opened\n");return 0; } - 数据传输函数：需通过
copy_from_user()和copy_to_user()实现用户空间与内核空间的数据交换。
4. 注册驱动到内核
- 入口函数：通过
module_init()指定驱动加载时的初始化函数：static int __init mydrv_init(void) {// 注册字符设备，主设备号设为0表示自动分配int ret = register_chrdev(0, "mydevice", &fops);if (ret < 0) {printk(KERN_ERR "Register failed\n");return ret;}// 自动创建设备节点（后续补充）return 0; } module_init(mydrv_init); - 出口函数：通过
module_exit()指定驱动卸载时的清理函数：static void __exit mydrv_exit(void) {unregister_chrdev(major, "mydevice"); } module_exit(mydrv_exit);
5. 自动创建设备节点
- 使用
class_create和device_create：static struct class *dev_class; static dev_t dev;static int __init mydrv_init(void) {// 创建设备类dev_class = class_create(THIS_MODULE, "mydevice_class");// 创建设备节点（/dev/mydevice）device_create(dev_class, NULL, dev, NULL, "mydevice");return 0; }static void __exit mydrv_exit(void) {device_destroy(dev_class, dev); // 销毁节点class_destroy(dev_class); // 销毁类 }- 作用：用户空间可通过
/dev/mydevice直接访问设备，无需手动mknod。
- 作用：用户空间可通过
6. 其他完善步骤
- 错误处理：检查
register_chrdev、class_create等函数的返回值，避免资源泄漏。 - 资源释放：在出口函数中释放所有申请的资源（如设备号、内存）。
- 兼容性：确保驱动代码与内核版本匹配，遵循内核编码规范。
总结流程图
驱动初始化（入口函数）
├─ 分配设备号（动态/静态）
├─ 初始化file_operations结构体
├─ 注册字符设备（register_chrdev）
├─ 创建设备类（class_create）
└─ 创建设备节点（device_create）驱动卸载（出口函数）
├─ 注销字符设备（unregister_chrdev）
├─ 销毁设备节点（device_destroy）
└─ 销毁设备类（class_destroy）通过以上步骤，可完成一个完整的Linux字符设备驱动开发流程。具体实现需结合硬件特性调整函数逻辑（如中断处理、DMA操作）
