老规矩还是将最终希望跑出来的效果如下：
前言
从本文开始会为记录一个驱动小白的成长道路。当你已经具备了成熟的驱动开发经验的话，那么你可以直接跳过，本文对你毫无用处。作为一个没有接触过任何驱动开发的小白来说，想要搞清楚openharmony的HDF驱动框架的话，我大概梳理了一下，不对之处各位大佬留言指出。想要彻底搞清楚HDF框架我认为第一步必须需要搞清楚linux驱动，因为linux内核是被广泛使用的，无论android，ios，还是openharmony。因为linux内核最基础的用户态和内核态的概念最存在于各种驱动开发中的。
所以有了上述的认识，正如标题所示工欲善其事，必先利其器。这个器就是首先得知道linux驱动开发。那么本文就是讲解linux驱动开发的。
虽然本文是来介绍linux驱动开发的，不过我们还是先来了解一下HDF的概念，只需要知道这个概念，应为我们现在的工作都是为这个概念服务的。那么：什么是HDF驱动框架?HDF(Hardware Driver Foundation)驱动框架，为驱动开发者提供驱动框架能力，包括驱动加载、驱动服务管理和驱动消息机制。旨在构建统一的驱动架构平台，为驱动开发者提供更精准、更高效的开发环境，力求做到一次开发，多系统部署。
什么是驱动开发?
这个看似不是问题的问题却很重要，我们必须需要从这一步开始理清楚，见下图：
从上图中可以看出单片机裸机程序是可以直接控制硬件的，而在linux应用程序中这一招就行不通了。linux必须通过驱动程序来控制操作硬件，OK，暂且先知道这么多，更详细的问题比如linux为什么要这样子做，我们先留着这些疑问，饭要一口一口吃。
总体架构图
1.应用程序
写应用程序的目的主要是为了测试驱动程序，测试的方法为调用glibc的open、read、write函数。
代码见下：
- #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.驱动程序总体逻辑
驱动程序属于模块写法：预先注册自己的的函数任务，以便服务于将来的某个请求，然后它的初始化函数就立即结束
2.1 环境确认
因为驱动程序是调用的内核头文件，所以首先需要确认头文件有没有，下面第一条命令是确认有没有，没有的话，使用第二条进行下载。
- apt-cache search linux-headers-$(uname -r)
- sudo apt-get install linux-headers-$(uname -r)
2.2 驱动框架代码搭建
代码见下图：
- #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");
上述就是驱动代码的一个基本框架
3.注册驱动
使用file_operations结构体来填充register_chrdev函数来注册驱动
- 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.注销驱动
使用unregister_chrdev函数来注销注册中的驱动信息
- void __exit hello_exit(void)
- {
- printk("hello_linux_dri exit\n");
- unregister_chrdev(major, "hello_linux_dri");
- return;
- }
5.自动生成设备文件来使用驱动
5.1 生成设备文件
使用class_create和device_create来进行生成，代码如下：
- 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 撤销设备文件
使用device_destroy和class_destroy进行撤销，代码如下：
- 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：
文章相关附件可以点击下面的原文链接前往下载
https://harmonyos.51cto.com/resource/1513
