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Linux驱动入门(转)

原创 Linux操作系统 作者:WebSnap 时间:2019-03-03 18:42:07 0 删除 编辑
Linux驱动入门(转)
Linux驱动入门

齐波

内核版本: 2.4.22
阅读此文的目的: 学会编写Linux设备驱动。
阅读此文的方法: 阅读以下2个文件: hello.c,asdf.c。
此文假设读者:
已经能用C语言编写Linux应用程序,
理解"字符设备文件, 块设备文件, 主设备号, 次设备号",
会写简单的Shell脚本和Makefile。

1. "hello.c"
--------------------------------
/*
* 这是我们的第一个源文件,
* 它是一个可以加载的内核模块,
* 加载时显示"Hello,World!",
* 卸载时显示"Bye!"。

* 需要说明一点,写内核或内核模块不能用写应用程序时的系统调用或函数库,
* 因为我们写的就是为应用程序提供系统调用的代码。

* 内核有专用的函数库,如, , 等,
* 现在还没必要了解得很详细,
* 这里用到的printk的功能类似于printf。

* "/usr/src/linux"是你实际的内核源码目录的一个符号链接,
* 如果没有现在就创建一个,因为下面和以后都会用到。

* 编译它用"gcc -c -I/usr/src/linux/include hello.c",
* 如果正常会生成文件hello.o,

* 加载它用"insmod hello.o",
* 只有在文本终端下才能看到输出。

* 卸载它用"rmmod hello"
*/

/*
* 小技巧: 在用户目录的.bashrc里加上一行:
* alias mkmod='gcc -c -I/usr/src/linux/include'
* 然后重新登陆Shell,
* 以后就可以用"mkmod hello.c"的方式来编译内核模块了。
*/

/* 开始例行公事 */
#ifndef __KERNEL__
# define __KERNEL__
#endif
#ifndef MODULE
# define MODULE
#endif

#include
#include

MODULE_LICENSE("GPL");
#ifdef CONFIG_SMP
#define __SMP__
#endif
/* 结束例行公事 */

#include /* printk()在这个文件里 */

static int
init_module
(){
printk("Hello,World! ");
return 0; /* 如果初始工作失败,就返回非0 */
}

static void
cleanup_module
(){
printk("Bye! ");
}
------------------------------------

2. "asdf.c"
------------------------------------
/*
* 这个文件是一个内核模块。
* 内核模块的编译,加载和卸载在前面已经介绍了。

* 这个模块的功能是,创建一个字符设备。
* 这个设备是一块4096字节的共享内存。
* 内核分配的主设备号会在加载模块时显示。
*/

/* 开始例行公事 */
#ifndef __KERNEL__
# define __KERNEL__
#endif
#ifndef MODULE
# define MODULE
#endif

#include
#include

#ifdef CONFIG_SMP
#define __SMP__
#endif
MODULE_LICENSE("GPL");
/* 结束例行公事 */

#include /* copy_to_user(), copy_from_user */
#include /* struct file_operations, register_chrdev(), ... */
#include /* printk()在这个文件里 */
#include /* 和任务调度有关 */
#include /* u8, u16, u32 ... */

/*
* 关于内核功能库,可以去网上搜索详细资料,
*/

/* 文件被操作时的回调功能 */
static int asdf_open (struct inode *inode, struct file *filp);
static int asdf_release (struct inode *inode, struct file *filp);
static ssize_t asdf_read (struct file *filp, char *buf, size_t count,loff_t *f_pos);
static ssize_t asdf_write (struct file *filp, const char *buf, size_t count,loff_t *f_pos);
static loff_t asdf_lseek (struct file * file, loff_t offset, int orig);

/* 申请主设备号时用的结构, 在linux/fs.h里定义 */
struct file_operations asdf_fops = {
open: asdf_open,
release: asdf_release,
read: asdf_read,
write: asdf_write,
llseek: asdf_lseek,
};

static int asdf_major; /* 用来保存申请到的主设备号 */
static u8 asdf_body[4096]="asdf_body "; /* 设备 */

static int
init_module
(){
printk ("Hi, This' A Simple Device File! ");
asdf_major = register_chrdev (0, "A Simple Device File", &asdf_fops); /* 申请字符设备的主设备号 */
if (asdf_major < 0) return asdf_major; /* 申请失败就直接返回错误编号 */
printk ("The major is:%d ", asdf_major); /* 显示申请到的主设备号 */
return 0; /* 模块正常初始化 */
}

static void
cleanup_module
(){
unregister_chrdev(asdf_major, "A Simple Device File"); /* 注销以后,设备就不存在了 */
printk("A Simple Device has been removed,Bye! ");
}

/*
* 编译这个模块然后加载它,
* 如果正常,会显示你的设备的主设备号。
* 现在你的设备就建立好了,我们可以测试一下。
* 假设你的模块申请到的主设备号是254,
* 运行"mknod abc c 254 0",就建立了我们的设备文件abc。
* 可以把它当成一个4096字节的内存块来测试一下,
* 比如"cat abc", "cp abc image", "cp image abc",
* 或写几个应用程序用它来进行通讯。

* 介绍一下两个需要注意的事,
* 一是printk()的显示只有在非图形模式的终端下才能看到,
* 二是加载过的模块最好在不用以后卸载掉。

* 如果对Linux环境的系统调用很陌生,建议先看APUE这本书。
*/

static int
asdf_open /* open回调 */
(
struct inode *inode,
struct file *filp
){
printk("^_^ : open %s ",
current->comm);
/*
* 应用程序的运行环境由内核提供,内核的运行环境由硬件提供。
* 这里的current是一个指向当前进程的指针,
* 现在没必要了解current的细节。
* 在这里,当前进程正打开这个设备,
* 返回0表示打开成功,内核会给它一个文件描述符。
* 这里的comm是当前进程在Shell下的command字符串。
*/
return 0;
}

static int
asdf_release /* close回调 */
(
struct inode *inode,
struct file *filp
){
printk("^_^ : close ");
return 0;
}

static ssize_t
asdf_read /* read回调 */
(
struct file *filp,
char *buf,
size_t count,
loff_t *f_pos
){
loff_t pos;
pos = *f_pos; /* 文件的读写位置 */
if ((pos==4096) || (count>4096)) return 0; /* 判断是否已经到设备尾,或写的长度超过设备大小 */
pos += count;
if (pos > 4096) {
count -= (pos - 4096);
pos = 4096;
}
if (copy_to_user(buf, asdf_body+*f_pos, count)) return -EFAULT; /* 把数据写到应用程序空间 */
*f_pos = pos; /* 改变文件的读写位置 */
return count; /* 返回读到的字节数 */
}

static ssize_t
asdf_write /* write回调,和read一一对应 */
(
struct file *filp,
const char *buf,
size_t count,
loff_t *f_pos
){
loff_t pos;
pos = *f_pos;
if ((pos==4096) || (count>4096)) return 0;
pos += count;
if (pos > 4096) {
count -= (pos - 4096);
pos = 4096;
}
if (copy_from_user(asdf_body+*f_pos, buf, count)) return -EFAULT;
*f_pos = pos;
return count;
}

static loff_t
asdf_lseek /* lseek回调 */
(
struct file * file,
loff_t offset,
int orig
){
loff_t pos;
pos = file->f_pos;
switch (orig) {
case 0:
pos = offset;
break;
case 1:
pos += offset;
break;
case 2:
pos = 4096+offset;
break;
default:
return -EINVAL;
}
if ((pos>4096) || (pos<0)) {
printk("^_^ : lseek error %d ",pos);
return -EINVAL;
}
return file->f_pos = pos;
}
---------------------------------------------





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责任编辑:oookkk

来源:Linux驱动入门
网友评论
大名 评论标题:
小熊  水平太差,看不懂
详细内容:(2004-12-25 08:40:35)水平太差,看不懂啊,我会努力学习的.
zhangzhong  无标题
详细内容:(2005-01-06 12:56:30)不能编译,bug!!! asdf.c:22: warning: `struct file' declared inside parameter list asdf.c:22: warning: its scope is only this definition or declaration, which is probably not what you want asdf.c:22: warning: `struct inode' declared inside parameter
zhangzhong  无标题
详细内容:(2005-01-06 15:39:53)怎么编译
zhangzhong  无标题
详细内容:(2005-01-07 10:47:47)makefile如何生成???
gchen_5257  有价值
详细内容:(2005-02-02 13:28:53)有价值。用简单的话来说明问题。我没有进行测试,在不同的环境下,它可能有Bug,但是对于比较熟悉C和Shell的人,这不算什么。好文章,支持!!
lxb685  无标题
详细内容:(2005-02-02 18:03:53)很表面的东西,如果想很明了,还是应该去看看关于这方面的书.
天堂酒吧  无标题
详细内容:(2005-02-17 16:07:28)已经很不错了,如果把代码中的每一个库函数和结构体都搞清楚,入门的目的绝对是达到了,ldd毕竟是一本书,而不是这样精炼的一篇帖子。
天堂酒吧  无标题
详细内容:(2005-02-17 16:30:00)已经很不错了,如果把代码中的每一个库函数和结构体都搞清楚,入门的目的绝对是达到了,ldd毕竟是一本书,而不是这样精炼的一篇帖子。

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