Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的一個(gè)簡(jiǎn)單示例

一.開(kāi)發(fā)環(huán)境：

主??機(jī)：VMWare--Fedora 9

開(kāi)發(fā)板：友善之臂mini2440--256MB?Nandflash?

編譯器：arm-linux-gcc-4.3.2

?

二.驅(qū)動(dòng)源碼：

該源碼很淺顯易懂，非常適合初學(xué)者。

memdev.h#ifndef _MEMDEV_H_ #define _MEMDEV_H_#ifndef MEMDEV_MAJOR #define MEMDEV_MAJOR 254 /*預(yù)設(shè)的mem的主設(shè)備號(hào)*/ #endif#ifndef MEMDEV_NR_DEVS #define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*設(shè)備數(shù)*/ #endif#ifndef MEMDEV_SIZE #define MEMDEV_SIZE 4096 #endif/*mem設(shè)備描述結(jié)構(gòu)體*/ struct mem_dev { char *data; unsignedlong size; };#endif /* _MEMDEV_H_ */ memdev.c#include <linux/module.h> #include <linux/types.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/mm.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/init.h> #include <linux/cdev.h> #include <asm/io.h> #include <asm/system.h> #include <asm/uaccess.h>#include "memdev.h"static mem_major = MEMDEV_MAJOR;module_param(mem_major,int, S_IRUGO);struct mem_dev *mem_devp; /*設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針*/struct cdev cdev; /*文件打開(kāi)函數(shù)*/ int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp) {struct mem_dev *dev;/*獲取次設(shè)備號(hào)*/int num = MINOR(inode->i_rdev);if (num >= MEMDEV_NR_DEVS) return -ENODEV;dev = &mem_devp[num];/*將設(shè)備描述結(jié)構(gòu)指針賦值給文件私有數(shù)據(jù)指針*/filp->private_data = dev; //方便以后對(duì)該指針的使用return 0; }/*文件釋放函數(shù)*/ int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp) {return 0; }/*讀函數(shù)*/ static ssize_t mem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) {unsignedlong p = *ppos;unsignedint count = size;int ret = 0;struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*獲得設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針*//*判斷讀位置是否有效*/if (p >= MEMDEV_SIZE) //超出讀取范圍，返回0表示讀取不到數(shù)據(jù)return 0;if (count > MEMDEV_SIZE - p)count = MEMDEV_SIZE - p;/*讀數(shù)據(jù)到用戶空間*/if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->data + p), count)){ret = - EFAULT;}else{*ppos += count;ret = count;printk(KERN_INFO"read %d bytes(s) from %d\n", count, p);}return ret; }/*寫(xiě)函數(shù)*/ static ssize_t mem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) {unsignedlong p = *ppos;unsignedint count = size;int ret = 0;struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*獲得設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針*//*分析和獲取有效的寫(xiě)長(zhǎng)度*/if (p >= MEMDEV_SIZE)return 0;if (count > MEMDEV_SIZE - p)count = MEMDEV_SIZE - p;/*從用戶空間寫(xiě)入數(shù)據(jù)*/if (copy_from_user(dev->data + p, buf, count))ret = - EFAULT;else{*ppos += count;ret = count;printk(KERN_INFO"written %d bytes(s) from %d\n", count, p);}return ret; }/* seek文件定位函數(shù) */ static loff_t mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence) {loff_t newpos;switch(whence) {case 0:/* SEEK_SET */newpos = offset;break;case 1:/* SEEK_CUR */newpos = filp->f_pos + offset;break;case 2:/* SEEK_END */newpos = MEMDEV_SIZE -1 + offset;break;default:/* can't happen */return -EINVAL;}if ((newpos<0) || (newpos>MEMDEV_SIZE))return -EINVAL;filp->f_pos = newpos;return newpos;}/*文件操作結(jié)構(gòu)體*/ static const struct file_operations mem_fops = {.owner = THIS_MODULE,.llseek = mem_llseek,.read = mem_read,.write = mem_write,.open = mem_open,.release = mem_release, };/*設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊加載函數(shù)*/ static int memdev_init(void) {int result;int i;dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);/* 靜態(tài)申請(qǐng)?jiān)O(shè)備號(hào)*/if (mem_major)result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");else /* 動(dòng)態(tài)分配設(shè)備號(hào) */{result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");mem_major = MAJOR(devno);} if (result < 0)return result;/*初始化cdev結(jié)構(gòu)*/cdev_init(&cdev, &mem_fops);//使cdev與mem_fops聯(lián)系起來(lái)cdev.owner = THIS_MODULE;//owner成員表示誰(shuí)擁有這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，使“內(nèi)核引用模塊計(jì)數(shù)”加1；THIS_MODULE表示現(xiàn)在這個(gè)模塊被內(nèi)核使用，這是內(nèi)核定義的一個(gè)宏cdev.ops = &mem_fops;/* 注冊(cè)字符設(shè)備 */cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);/* 為設(shè)備描述結(jié)構(gòu)分配內(nèi)存*/mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);//目前為止我們始終用GFP_KERNELif (!mem_devp) /*申請(qǐng)失敗*/{result = - ENOMEM;goto fail_malloc;}memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));/*為設(shè)備分配內(nèi)存*/for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++) {mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);//分配出來(lái)的地址存在此memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);}return 0;fail_malloc:unregister_chrdev_region(devno, 1);return result; }/*模塊卸載函數(shù)*/ static void memdev_exit(void) {cdev_del(&cdev); /*注銷設(shè)備*/kfree(mem_devp); /*釋放設(shè)備結(jié)構(gòu)體內(nèi)存*/unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*釋放設(shè)備號(hào)*/ }MODULE_LICENSE("GPL");module_init(memdev_init); module_exit(memdev_exit);

三.編譯源碼

　　1.把這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源文件復(fù)制進(jìn)內(nèi)核linux-2.6.32.2/drivers/char目錄下

　　2.修改該目錄下的Kconfig文件添加

?

1 2	config MEMDEV_DRIVER ????????tristate"memdev driver"

　　3.修改該目錄下的Makefile文件,依葫蘆畫(huà)瓢，添加

　　　　obj-$(CONFIG_HELLO_DRIVER)?? +=? memdev.o

　　　　至此，文件以添加進(jìn)內(nèi)核。

　　4.到Linux-2.6.32.2源代碼根目錄下執(zhí)行

　　　　make menuconfig

　　　　在字符設(shè)備中找到菜單項(xiàng)“memdev driver“，就是我們剛才添加的驅(qū)動(dòng)模塊，選為M

　　5.在Linux-2.6.32.2源代碼根目錄下執(zhí)行

　　　　make modules

　　　　就能生成內(nèi)核模塊文件memdev.ko

　　至此，我們已經(jīng)完成驅(qū)動(dòng)模塊的編譯。

四.把驅(qū)動(dòng)下載到開(kāi)發(fā)版并安裝

　　1.把memdev.ko 下載到開(kāi)發(fā)板，并移到/lib/modules/2.6.29.4-FriendlyARM目錄下，然后在開(kāi)發(fā)板中執(zhí)行　

　　#modprobe memdev

　　(注意用modprobe命令不需要.ko后綴，rmmod也是如此，這個(gè)經(jīng)常會(huì)忘記)

　　當(dāng)然你也可以用insmod命令：insmod memdev.ko

　　2.創(chuàng)建設(shè)備文件節(jié)的

　　　　#mknod? /dev/memdev0 ?c ?254? 0

五.測(cè)試

測(cè)試代碼如下：

app_mem.c#include <stdio.h>int main() {FILE *fp0 = NULL;char Buf[4096];/*初始化Buf*/strcpy(Buf,"Mem is char dev!");printf("BUF: %s\n",Buf);/*打開(kāi)設(shè)備文件*/fp0 = fopen("/dev/memdev0","r+");if (fp0 == NULL){printf("Open Memdev0 Error!\n");return -1;}/*寫(xiě)入設(shè)備*/fwrite(Buf,sizeof(Buf), 1, fp0);/*重新定位文件位置（思考沒(méi)有該指令，會(huì)有何后果)*/fseek(fp0,0,SEEK_SET);/*清除Buf*/strcpy(Buf,"Buf is NULL!");printf("BUF: %s\n",Buf);/*讀出設(shè)備*/fread(Buf,sizeof(Buf), 1, fp0);/*檢測(cè)結(jié)果*/printf("BUF: %s\n",Buf);return 0; }

把程序交叉編譯后傳到板子上執(zhí)行

程序輸出結(jié)果如下：

　　

結(jié)果和預(yù)想的一樣。

?

?

六.總結(jié)

　　我原本并沒(méi)打算把他下載到開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行，以為在虛擬機(jī)上就可以運(yùn)行了，但是insmod的時(shí)候老是出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤

insmod error inserting 'memdev.ko': -1 Invalid module format

　　后來(lái)在網(wǎng)上查了一些資料，這個(gè)錯(cuò)誤可能是因?yàn)閮?nèi)核代碼樹(shù)與內(nèi)核不一樣，我用uname -a 查看了一下，發(fā)現(xiàn)我的內(nèi)核版本是2.6.25-14。另外我用file命令查看了一下生成的memdev.ko 文件，發(fā)現(xiàn)是編譯成了ARM平臺(tái)上的文件。我的開(kāi)發(fā)板的內(nèi)核是和內(nèi)核代碼樹(shù)一樣的，于是還是下載到了板子上實(shí)驗(yàn)，在板子上沒(méi)有出現(xiàn)剛才的錯(cuò)誤。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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