1. 建立工程

2. 建立.vscode

c_pp_properties.json

{"configurations": [{"name": "Linux","includePath": ["${workspaceFolder}/**","/home/szm/linux/IMX6ULL/szm_linux/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga/include", "/home/szm/linux/IMX6ULL/szm_linux/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga/arch/arm/include", "/home/szm/linux/IMX6ULL/szm_linux/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga/arch/arm/include/generated/"],"defines": [],"compilerPath": "/usr/bin/gcc","cStandard": "c11","cppStandard": "c++17","intelliSenseMode": "gcc-x64"}],"version": 4

settings.json

{"search.exclude": {"**/node_modules": true,"**/bower_components": true,"**/*.o":true,"**/*.su":true, "**/*.cmd":true,"Documentation":true, },"files.exclude": {"**/.git": true,"**/.svn": true,"**/.hg": true,"**/CVS": true,"**/.DS_Store": true, "**/*.o":true,"**/*.su":true, "**/*.cmd":true,"Documentation":true, } }

3.Makefile

# KERNELDIR表示內核源碼路徑 KERNELDIR := /home/szm/linux/IMX6ULL/szm_linux/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga # 表示當前路徑，即pwd CURRENT_PATH := $(shell pwd)# 將chadevbase.c編譯成模塊 obj-m := chadevbase.obuild : kernel_modules# 具體的編譯命令，后面的 modules 表示編譯模塊，-C 表示將當前的工作目錄切 # 換到指定目錄中，也就是 KERNERLDIR 目錄。M 表示模塊源碼目錄，“make modules”命令 # 中加入 M=dir 以后程序會自動到指定的 dir 目錄中讀取模塊的源碼并將其編譯為.ko 文件。 kernel_modules:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modulesclean:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

4.代碼

4.1 驅動模塊加載與卸載

模塊編譯完成之后擴展名為ko，有兩種命令可以加載模塊：insmod和modprobe。insmod是最簡單的模塊加載命令，此命令用于加載指定的.ko 模塊。
insmod 命令不能解決模塊的依賴關系，比如 drv.ko 依賴 first.ko 這個模
塊，就必須先使用insmod 命令加載 first.ko 這個模塊，然后再加載 drv.ko這個模塊。但是 modprobe 就不會存在這個問題，modprobe 會分析模塊的依賴關系，然后會將所有的依賴模塊都加載到內核中，因此modprobe 命令相比insmod 要智能一些。modprobe 命令主要智能在提供了模塊的依賴性分析、錯誤檢查、錯誤報告等功能，推薦使用 modprobe 命令來加載驅動。modprobe 命令默認會去/lib/modules/kernel-version目錄中查找模塊，比如本書使用的 Linux kernel 的版本號為 4.1.15，因此 modprobe 命令默認會到/lib/modules/4.1.15 這個目錄中查找相應的驅動模塊，一般自己制作的根文件系統中是不會有這個目錄的，所以需要自己手動創建。
我們把編譯好的ko文件放到nfs中
在加載模塊驅動之前要先加demod
然后使用加載命令，加載成功后可以用lsmod查看驅動
使用rmmod卸載驅動

4.2 字符設備的注冊與注銷

• 我們需要向系統注冊一個字符設備，使用函數register_chrdev
• 卸載驅動的時候，需要注銷掉，前面注冊的字符設備unregister_chrdev

4.3 設備號

• linux內核使用dev_t
  typedef __ kernel_dev_t dev_t
  typedef __ u32 __ kernel_dev_t
  typedef unsigned int __ u32
• Linux內核將設備號分成兩部分，主設備號和次設備號。主設備號占用前12位，次設備號占用后20位
• 設備號的操作函數
  從dev_t獲取主設備號和次設備號，MAJOR(dev_t), MINOR(dev_t)。也可以使用主設備號和次設備號，通過mkdev(major，minor), 所以一定保證驅動的主設備號和次設備號一定是唯一的，不能沖突
  查看當前主設備號的使用情況:
  cat /proc/devices
  我們看到200沒有用

4.4 file_opterations開發，驅動框架

#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h>#define CHRDEVBASE_MAJOR 200 /* 主設備號 */ #define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" /* 名字 */static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *filp) {printk("chrdevbase_open\r\n");return 0; }/* 對應的驅動關閉注意和原來的區別 */ static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *filp) {printk("chrdevbase_release\r\n");return 0; }static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp, __user char *buf, size_t count, loff_t *ppos) {printk("chrdevbase_read\r\n");return 0; }static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp, __user const char *buf, size_t count, loff_t *ppos) {printk("chrdevbase_write\r\n");return 0; }static struct file_operations chrdevbase_fops={.owner = THIS_MODULE,.open = chrdevbase_open,.release = chrdevbase_release,.read = chrdevbase_read,.write = chrdevbase_write, };static int __init chrdevbase_init(void) { int ret = 0;printk("module init\r\n"); //linux內核的打印函數/* 注冊字符設備 *//* file_opterations就是要實現的 */ret = register_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME, &chrdevbase_fops);if(ret < 0){printk("chrdevbase init failed\r\n");}return 0; } static void __exit chrdevbase_exit(void) {printk("module exit\r\n");/* 注銷字符設備 */unregister_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME);return ; }/* 模塊入口與出口 */ module_init(chrdevbase_init); /* 入口 */ /* 當裝載的時候自動執行這個函數，卸載執行下面的函數 */ module_exit(chrdevbase_exit); /* 出口 */ /* 括號里填寫驅動入口函數 */MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Shao Zheming");

4.5 應用程序編寫

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h>/* * argc: 應用程序參數個數* argv[]: 參數是什么，具體的參數，說明參數是字符串的形式* .chrdevbaseApp <filename> 調用情況* */ int main(int argc, char *argv[]) {int ret = 0;int fd = 0; //文件描述符char *filename;char readBuf[100], writeBuf[100];// 當輸入這個命令時，.chrdevbaseApp <filename> // 第一個參數，也就是argv[0]就是.chrdevbaseApp// 第二個參數，也就是argv[1]就是<filename>filename = argv[1];// O_RDWR可讀可寫fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0){printf("Can't open file %s \r\n", filename); //應用測試就要用printf了return -1;}/* 讀和寫測試 *//* read */// 50指的是從驅動里面讀多少個字節// 返回的是你讀的字節數， -1是錯了，如果小于50,說明驅動只能給你小于50,沒錯ret = read(fd, readBuf, 50);if(ret < 0){printf("read file %s failed \r\n", filename);}else{}/* write */ret = write(fd, writeBuf, 50);if(ret < 0){printf("write file %s failed \r\n", filename);}else{}/* write */ret = close(fd);if(ret < 0){printf("close file %s failed \r\n", filename);}return 0; }

注意是arm架構，所以在Ubuntu上運行肯定報錯

5. 測試

進入dev查看chrdevbase，發現沒有這個東西，需要手動創建
c是字符設備的意思

6. 完善這個驅動

要求可以讀寫程序
chrdevbase.c

#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/uaccess.h> #include <linux/io.h>#define CHRDEVBASE_MAJOR 200 /* 主設備號 */ #define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" /* 名字 *//* 和應用層一致 */ static char readBuf[100]; /* 讀緩沖 */ static char writeBuf[100]; /* 寫緩沖 */ static char kernel_data[] = {"kernel data!\r\n"};static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *filp) {//printk("chrdevbase_open\r\n");return 0; }/* 對應的驅動關閉注意和原來的區別 */ static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *filp) {//printk("chrdevbase_release\r\n");return 0; }static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp, __user char *buf, size_t count, loff_t *ppos) {int ret = 0;//printk("chrdevbase_read\r\n");/* 應用程序不能直接訪問內核數據，必須借用其他的函數 */memcpy(readBuf, kernel_data, sizeof(kernel_data));//count是由用戶決定的ret = copy_to_user(buf, readBuf, count);if(ret == 0){}else{}return 0; }static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp, __user const char *buf, size_t count, loff_t *ppos) {int ret = 0;//printk("chrdevbase_write\r\n");/* 應用程序不能直接訪問內核數據，必須借用其他的函數 *///count和buf是由用戶決定的ret = copy_from_user(writeBuf, buf, count);if(ret == 0){printk("kernel recevice data:%s \r\n", writeBuf);}else{}return 0; }static struct file_operations chrdevbase_fops={.owner = THIS_MODULE,.open = chrdevbase_open,.release = chrdevbase_release,.read = chrdevbase_read,.write = chrdevbase_write, };static int __init chrdevbase_init(void) { int ret = 0;printk("module init\r\n"); //linux內核的打印函數/* 注冊字符設備 *//* file_opterations就是要實現的 */ret = register_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME, &chrdevbase_fops);if(ret < 0){printk("chrdevbase init failed\r\n");}return 0; } static void __exit chrdevbase_exit(void) {printk("module exit\r\n");/* 注銷字符設備 */unregister_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME);return ; }/* 模塊入口與出口 */ module_init(chrdevbase_init); /* 入口 */ /* 當裝載的時候自動執行這個函數，卸載執行下面的函數 */ module_exit(chrdevbase_exit); /* 出口 */ /* 括號里填寫驅動入口函數 */MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Shao Zheming");

測試APP文件
chrdevbaseApp.c

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>/* * argc: 應用程序參數個數* argv[]: 參數是什么，具體的參數，說明參數是字符串的形式* .chrdevbaseApp <filename> <1:2> 1表示讀，2表示寫* .chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 1 從這個驅動里面讀數據* .chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 2 從這個驅動里面寫數據* */ int main(int argc, char *argv[]) {int ret = 0;int fd = 0; //文件描述符char *filename;char readBuf[100], writeBuf[100];static char user_data[] = {"I write an user data to kernel!\r\n"};// 當輸入這個命令時，.chrdevbaseApp <filename> // 第一個參數，也就是argv[0]就是.chrdevbaseApp// 第二個參數，也就是argv[1]就是<filename>if(argc != 3){/* 表示參數不是3個 */printf("Error usage! \r\n");return -1;}filename = argv[1];// O_RDWR可讀可寫fd = open(filename, O_RDWR);if(fd < 0){printf("Can't open file %s \r\n", filename); //應用測試就要用printf了return -1;}if(atoi(argv[2]) == 1){/* 表示讀 *//* 讀和寫測試 *//* read */// 50指的是從驅動里面讀多少個字節// 返回的是你讀的字節數， -1是錯了，如果小于50,說明驅動只能給你小于50,沒錯ret = read(fd, readBuf, 50);if(ret < 0){printf("read file %s failed \r\n", filename);}else{printf("APP read data:%s \r\n", readBuf);}}if(atoi(argv[2]) == 2){ /* 表示寫 *//* write */memcpy(writeBuf, user_data, sizeof(user_data));ret = write(fd, writeBuf, 50);if(ret < 0){printf("write file %s failed \r\n", filename);}else{}}/* write */ret = close(fd);if(ret < 0){printf("close file %s failed \r\n", filename);}return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的第一个Linux驱动的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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