《C语言编程思想 — 用结构体实现面向对象和分离》
说明:
以下示例是看到Linux中驱动一个比较简单的架构，然后记录下来。
示例的功能是：将led通用的一些驱动代码和硬件相关代码分离开。
什么是通用的驱动代码:比如注册file_operation结构体啊，class类等一些。就算我们修改驱动，这些也不会变动的代码。
硬件相关代码：比如led的引脚地址
为什么要这样做？
1.减少耦合性。将通用代码和硬件相关代码分离开。这样，当我们修改LED的驱动的时候，就不用看一段很长的代码。只需要单独修改跟硬件相关代码的那个文件。
2.扩展性。我们需要去驱动其他板卡的LED的时候，那么我们也只需要修改跟硬件相关代码的那个文件。并且可以同时支持一个驱动代码对应多个不同的板卡。
led_opr.h
1 #ifndef _LED_OPR_H 2 #define _LED_OPR_H 3 4 struct led_operations { 5 int (*init) (int which); /* 初始化LED, which-哪个LED */ 6 int (*ctl) (int which, char status); /* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */ 7 }; 8 9 struct led_operations *get_board_led_opr(void); 10 11 12 #endif
led_opr.h中定义了一个结构体，结构体里面定义了函数指针init和ctl。并且有一个指针函数，返回的是led_operations类型的结构体指针。
首先分析一下为什么要使用函数指针。
函数指针就是一个指向函数的指针，我们可以把写好的函数赋给这个函数指针。其他.c文件就可以直接用led_operations->init(参数)来调用我们在其他文件编写好的函数。就不需要每次都要声明一下函数，然后再调用，也不用担心函数名的问题。
为什么要使用指针函数？
指针函数就是返回指针的函数。我们需要把在board_demo.c中定义的led_operations结构体变量给其他.c的函数用。
board_demo.c
1 board_demo.c 2 3 #include <linux/module.h> 4 5 #include <linux/fs.h> 6 #include <linux/errno.h> 7 #include <linux/miscdevice.h> 8 #include <linux/kernel.h> 9 #include <linux/major.h> 10 #include <linux/mutex.h> 11 #include <linux/proc_fs.h> 12 #include <linux/seq_file.h> 13 #include <linux/stat.h> 14 #include <linux/init.h> 15 #include <linux/device.h> 16 #include <linux/tty.h> 17 #include <linux/kmod.h> 18 #include <linux/gfp.h> 19 #include "led_opr.h" 20 21 static int board_demo_led_init (int which) /* 初始化LED, which-哪个LED */ 22 { 23 24 printk("%s %s line %d, led %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, which); 25 return 0; 26 } 27 28 static int board_demo_led_ctl (int which, char status) /* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */ 29 { 30 printk("%s %s line %d, led %d, %s\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, which, status ? "on" : "off"); 31 return 0; 32 } 33 34 static struct led_operations board_demo_led_opr = { 35 .init = board_demo_led_init, 36 .ctl = board_demo_led_ctl, 37 }; 38 39 struct led_operations *get_board_led_opr(void) 40 { 41 return &board_demo_led_opr; 42 }
在board_demo.c中实现了board_demo_led_init和board_demo_led_ctl两个函数。然后将这两个函数赋给led_operations类型结构体变量board_demo_led_opr中的成员init和ctl。然后通过get_board_led_opr函数（指针函数:返回led_operations *类型的指针）。这样就可以在leddrv.c中获取到board_demo_led_opr变量的地址，在其他.c中可以调用board_demo_led_init和board_demo_led_ctl这两个函数。
leddrv.c
1 #include <linux/module.h> 2 3 #include <linux/fs.h> 4 #include <linux/errno.h> 5 #include <linux/miscdevice.h> 6 #include <linux/kernel.h> 7 #include <linux/major.h> 8 #include <linux/mutex.h> 9 #include <linux/proc_fs.h> 10 #include <linux/seq_file.h> 11 #include <linux/stat.h> 12 #include <linux/init.h> 13 #include <linux/device.h> 14 #include <linux/tty.h> 15 #include <linux/kmod.h> 16 #include <linux/gfp.h> 17 18 #include "led_opr.h" 19 20 #define LED_NUM 2 21 22 /* 1. 确定主设备号 */ 23 static int major = 0; 24 static struct class *led_class; 25 struct led_operations *p_led_opr; 26 27 28 #define MIN(a, b) (a < b ? a : b) 29 30 /* 3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */ 31 static ssize_t led_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) 32 { 33 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 34 return 0; 35 } 36 37 /* write(fd, &val, 1); */ 38 static ssize_t led_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) 39 { 40 int err; 41 char status; 42 struct inode *inode = file_inode(file); 43 int minor = iminor(inode); 44 45 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 46 err = copy_from_user(&status, buf, 1); 47 48 /* 根据次设备号和status控制LED */ 49 p_led_opr->ctl(minor, status); 50 51 return 1; 52 } 53 54 static int led_drv_open (struct inode *node, struct file *file) 55 { 56 int minor = iminor(node); 57 58 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 59 /* 根据次设备号初始化LED */ 60 p_led_opr->init(minor); 61 62 return 0; 63 } 64 65 static int led_drv_close (struct inode *node, struct file *file) 66 { 67 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 68 return 0; 69 } 70 71 /* 2. 定义自己的file_operations结构体 */ 72 static struct file_operations led_drv = { 73 .owner = THIS_MODULE, 74 .open = led_drv_open, 75 .read = led_drv_read, 76 .write = led_drv_write, 77 .release = led_drv_close, 78 }; 79 80 /* 4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序 */ 81 /* 5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数 */ 82 static int __init led_init(void) 83 { 84 int err; 85 int i; 86 87 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 88 major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_drv); /* /dev/led */ 89 90 91 led_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_led_class"); 92 err = PTR_ERR(led_class); 93 if (IS_ERR(led_class)) { 94 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 95 unregister_chrdev(major, "led"); 96 return -1; 97 } 98 99 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) 100 device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, i), NULL, "100ask_led%d", i); /* /dev/100ask_led0,1,... */ 101 102 p_led_opr = get_board_led_opr(); 103 104 return 0; 105 } 106 107 /* 6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数 */ 108 static void __exit led_exit(void) 109 { 110 int i; 111 printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 112 113 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) 114 device_destroy(led_class, MKDEV(major, i)); /* /dev/100ask_led0,1,... */ 115 116 device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0)); 117 class_destroy(led_class); 118 unregister_chrdev(major, "100ask_led"); 119 } 120 121 122 /* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */ 123 124 module_init(led_init); 125 module_exit(led_exit); 126 127 MODULE_LICENSE("GPL");
25行struct led_operations *p_led_opr，定义了一个led_operations结构体指针变量。
102行中get_board_led_opr()函数（就是一个指针函数，返回一个led_operations结构体变量)。
49行和60行通过p_led_opr去调用在board_demo.c中写好的函数。
