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老規(guī)矩還是將最終希望跑出來的效果如下：

前言

從本文開始會為記錄一個驅(qū)動小白的成長道路。當(dāng)你已經(jīng)具備了成熟的驅(qū)動開發(fā)經(jīng)驗的話，那么你可以直接跳過，本文對你毫無用處。作為一個沒有接觸過任何驅(qū)動開發(fā)的小白來說，想要搞清楚openharmony的HDF驅(qū)動框架的話，我大概梳理了一下，不對之處各位大佬留言指出。想要徹底搞清楚HDF框架我認(rèn)為第一步必須需要搞清楚linux驅(qū)動，因為linux內(nèi)核是被廣泛使用的，無論android，ios，還是openharmony。因為linux內(nèi)核最基礎(chǔ)的用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的概念最存在于各種驅(qū)動開發(fā)中的。

所以有了上述的認(rèn)識，正如標(biāo)題所示工欲善其事，必先利其器。這個器就是首先得知道linux驅(qū)動開發(fā)。那么本文就是講解linux驅(qū)動開發(fā)的。

雖然本文是來介紹linux驅(qū)動開發(fā)的，不過我們還是先來了解一下HDF的概念，只需要知道這個概念，應(yīng)為我們現(xiàn)在的工作都是為這個概念服務(wù)的。那么：什么是HDF驅(qū)動框架?HDF(Hardware Driver Foundation)驅(qū)動框架，為驅(qū)動開發(fā)者提供驅(qū)動框架能力，包括驅(qū)動加載、驅(qū)動服務(wù)管理和驅(qū)動消息機制。旨在構(gòu)建統(tǒng)一的驅(qū)動架構(gòu)平臺，為驅(qū)動開發(fā)者提供更精準(zhǔn)、更高效的開發(fā)環(huán)境，力求做到一次開發(fā)，多系統(tǒng)部署。

什么是驅(qū)動開發(fā)?

這個看似不是問題的問題卻很重要，我們必須需要從這一步開始理清楚，見下圖：

從上圖中可以看出單片機裸機程序是可以直接控制硬件的，而在linux應(yīng)用程序中這一招就行不通了。linux必須通過驅(qū)動程序來控制操作硬件，OK，暫且先知道這么多，更詳細的問題比如linux為什么要這樣子做，我們先留著這些疑問，飯要一口一口吃。

總體架構(gòu)圖

1.應(yīng)用程序

寫應(yīng)用程序的目的主要是為了測試驅(qū)動程序，測試的方法為調(diào)用glibc的open、read、write函數(shù)。

代碼見下：

#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
 
int main(int argc, char **argv) 
{ 
    int fd; 
    char buf[1024]; 
    int len; 
    int ret; 
 
    if (argc < 2) { 
        printf("Usage: %s -w <string>\n", argv[0]); 
        printf("       %s -r\n",argv[0]); 
        return -1; 
    } 
 
    fd = open("/dev/hello_linux_dri", O_RDWR); 
    if (fd == -1) 
    { 
        printf("can not open file /dev/hello_linux_dri\n"); 
        return -1; 
    } 
    printf("open /dev/hello_linux_dri success\n"); 
    if ((0 == strcmp(argv[1], "-w")) && (argc  == 3)) 
    { 
        len = strlen(argv[2]) + 1; 
        len = len < 1024 ? len : 1024; 
        ret = write(fd, argv[2], len); 
        printf("write driver : %d\n", ret); 
    } else { 
        len = read(fd, buf, 1024); 
        printf("read driver : %d\n", len); 
        buf[1023] = '\0'; 
        printf("APP read : %s\n", buf); 
    } 
 
    close(fd); 
 
    return 0; 
} 

2.驅(qū)動程序總體邏輯

驅(qū)動程序?qū)儆谀K寫法：預(yù)先注冊自己的的函數(shù)任務(wù)，以便服務(wù)于將來的某個請求，然后它的初始化函數(shù)就立即結(jié)束

2.1 環(huán)境確認(rèn)

因為驅(qū)動程序是調(diào)用的內(nèi)核頭文件，所以首先需要確認(rèn)頭文件有沒有，下面第一條命令是確認(rèn)有沒有，沒有的話，使用第二條進行下載。

apt-cache search linux-headers-$(uname -r) 
sudo apt-get install linux-headers-$(uname -r) 

2.2 驅(qū)動框架代碼搭建

代碼見下圖：

#include <linux/module.h> 
#include <linux/fs.h> 
#include <linux/device.h> 
 
static int major = 0; 
static int ker_val = 123; 
static struct class *hello_for_class; 
static ssize_t hello_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) 
{ 
    printk("%s %s line %d\n",__FILE__,__FUNCTION__, __LINE__); 
    return 4; 
} 
 
static ssize_t hello_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) 
{ 
    printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 
    return 4; 
} 
int __init hello_init(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri init\n"); 
    return 0; 
} 
void __exit hello_exit(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri exit\n"); 
    return; 
} 
module_init(hello_init); 
module_exit(hello_exit); 
MODULE_LICENSE("GPL"); 

上述就是驅(qū)動代碼的一個基本框架

3.注冊驅(qū)動

使用file_operations結(jié)構(gòu)體來填充register_chrdev函數(shù)來注冊驅(qū)動

static struct file_operations hello_linux_fops = { 
    .owner = THIS_MODULE, 
    .read = hello_read, 
    .write = hello_write, 
}; 
int __init hello_init(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri init\n"); 
    major = register_chrdev(0,"hello_linux_dri", &hello_linux_fops); 
    return 0; 
} 

4.注銷驅(qū)動

使用unregister_chrdev函數(shù)來注銷注冊中的驅(qū)動信息

void __exit hello_exit(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri exit\n"); 
    unregister_chrdev(major, "hello_linux_dri"); 
    return; 
} 

5.自動生成設(shè)備文件來使用驅(qū)動

5.1 生成設(shè)備文件

使用class_create和device_create來進行生成，代碼如下：

int __init hello_init(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri init\n"); 
    major = register_chrdev(0,"hello_linux_dri", &hello_linux_fops); 
    hello_for_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class"); 
    device_create(hello_for_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello_linux_dri"); 
 
    return 0; 
} 

5.2 撤銷設(shè)備文件

使用device_destroy和class_destroy進行撤銷，代碼如下：

void __exit hello_exit(void) 
{ 
    printk("hello_linux_dri exit\n"); 
 
    device_destroy(hello_for_class, MKDEV(major, 0)); 
    class_destroy(hello_for_class); 
    unregister_chrdev(major, "hello_linux_dri"); 
 
    return; 
} 

效果如下：

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