1. 设备结构体定义（核心数据结构）#

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struct xxx_dev { // 自定义设备结构体

struct cdev cdev;        // 内嵌字符设备结构体

/\* 可扩展其他成员：如 GPIO 编号、锁、缓冲区等 \*/

};

struct xxx_dev xxxdev; // 全局设备实例

• 作用：描述设备的属性和状态，将字符设备 (cdev) 与平台驱动关联。

• 扩展性：可添加硬件资源（如 GPIO）、同步机制（如互斥锁）等成员。

2. 字符设备操作函数#

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// 打开设备

static int xxx_open (struct inode *inode, struct file *filp) {

// 示例代码未实现具体操作，实际可能需要：

// - 初始化硬件（如配置 GPIO 方向）

// - 分配私有数据并关联到 filp->private\_data

return 0;

}

// 写入设备

static ssize_t xxx_write (struct file *filp, const char __user *buf,

                     size\_t cnt, loff\_t \*offt) {

// 示例代码未实现具体操作，实际可能需要：

// - 从用户空间复制数据（copy\_from\_user）

// - 控制硬件（如点亮 LED）

return 0;

}

// 文件操作集

static struct file_operations xxx_fops = {

.owner \= THIS\_MODULE,

.open \= xxx\_open,

.write \= xxx\_write,

// 可添加更多操作：. read, .release, .ioctl 等

};

• 关键点：通过文件接口（如 /dev/xxx）暴露设备功能。

• 用户空间交互：open、write 等函数是用户调用 open() 和 write() 系统调用的内核入口。

3. 平台驱动核心逻辑#

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// Probe 函数：驱动与设备匹配成功后调用

static int xxx_probe (struct platform_device *pdev) {

// 1. 初始化字符设备

cdev\_init (&xxxdev. cdev, &xxx\_fops);

cdev\_add (&xxxdev. cdev, dev, 1); // 需补充设备号 (dev) 分配逻辑

// 2. 获取硬件资源（示例未实现，实际需添加）：
// struct resource \*res = platform\_get\_resource(pdev, IORESOURCE\_MEM, 0);
// int irq = platform\_get\_irq(pdev, 0);

// 3. 创建设备节点（示例未实现，需补充）：
// device\_create(class, NULL, dev, NULL, "xxx");

return 0;

}

// Remove 函数：驱动卸载或设备移除时调用

static int xxx_remove (struct platform_device *pdev) {

cdev\_del (&xxxdev. cdev); // 删除字符设备

// 需补充资源释放：如释放内存、GPIO、中断等

return 0;

}

// 设备树匹配表

static const struct of_device_id xxx_of_match[] = {

{ .compatible \= "xxx-gpio" }, // 必须与设备树中的 compatible 属性一致

{ /\* Sentinel \*/ }

};

// 平台驱动结构体

static struct platform_driver xxx_driver = {

.driver \= {

    .name \= "xxx",              // 驱动名称（与设备树无关，用于旧式匹配）

    .of\_match\_table \= xxx\_of\_match, // 设备树匹配表

},

.probe \= xxx\_probe,

.remove \= xxx\_remove,

};

• 关键点：

  • 设备树匹配：通过 .compatible 字段与设备树节点绑定。

  • 资源管理：实际开发中需在 probe 中调用 platform_get_resource 获取内存、中断等资源。

  • 设备节点创建：需补充 class_create 和 device_create 逻辑以生成 /dev/xxx 节点。

4. 模块加载与卸载#

c

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// 模块初始化

static int __init xxxdriver_init (void) {

return platform\_driver\_register (&xxx\_driver);

}

// 模块卸载

static void __exit xxxdriver_exit (void) {

platform\_driver\_unregister (&xxx\_driver);

}

module_init (xxxdriver_init);

module_exit (xxxdriver_exit);

MODULE_LICENSE (“GPL”);

MODULE_AUTHOR (“zuozhongkai”);

• 注册流程：platform_driver_register 将驱动注册到平台总线。

• 自动匹配：内核自动调用 probe 函数匹配设备。

1. 驱动加载阶段#

1. 模块加载：执行 insmod 或 modprobe 加载驱动。

2. 注册平台驱动：platform_driver_register(&xxx_driver)。

3. 总线匹配：内核遍历已注册的平台设备，检查设备树节点的 .compatible 是否匹配 xxx_of_match。

4. 执行 Probe：匹配成功后调用 xxx_probe 函数：

   • 初始化字符设备（cdev_init 和 cdev_add）。

   • 获取硬件资源（如寄存器地址、中断号）。

   • 创建设备节点（需补充 device_create）。

2. 用户空间操作#

• 打开设备：用户调用 open("/dev/xxx") → 触发内核调用 xxx_open。

• 写入设备：用户调用 write() → 触发内核调用 xxx_write，实际控制硬件。

3. 驱动卸载阶段#

1. 模块卸载：执行 rmmod 卸载驱动。

2. 调用 Remove：内核调用 xxx_remove 函数：

   • 删除字符设备（cdev_del）。

   • 释放资源（如内存、中断、GPIO）。

1. 设备号分配与节点创建#

需补充以下逻辑：

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// 在模块初始化或 probe 函数中：

dev_t devno = MKDEV (major, minor); // 动态或静态分配设备号

alloc_chrdev_region (&devno, 0, 1, “xxx”); // 动态分配

cdev_add (&xxxdev. cdev, devno, 1);

// 创建设备类与节点

struct class *class = class_create (THIS_MODULE, “xxx_class”);

device_create (class, NULL, devno, NULL, “xxx”);

2. 硬件资源获取#

在 probe 函数中添加资源解析：

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struct resource *res = platform_get_resource (pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

void __iomem *base = devm_ioremap_resource (&pdev->dev, res); // 映射寄存器

int irq = platform_get_irq (pdev, 0);

request_irq (irq, irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, “xxx”, NULL);

3. 错误处理#

检查关键函数返回值：

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if (cdev_add (&xxxdev. cdev, devno, 1) < 0) {

printk (KERN\_ERR "Failed to add cdev\\n");

return \-EFAULT;

}