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分类： LINUX
2008-08-20 18:28:03
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/includehello.c"，
*如果正常会生成文件hello.o,
*加载它用"insmodhello.o",
*只有在文本终端下才能看到输出。
*卸载它用"rmmodhello"
*/
/*
*小技巧:在用户目录的.bashrc里加上一行:
*aliasmkmod=''gcc-c-I/usr/src/linux/include''
*然后重新登陆Shell,
*以后就可以用"mkmodhello.c"的方式来编译内核模块了。
*/
/*开始例行公事*/
#ifndef__KERNEL__
#define__KERNEL__
#endif
#ifndefMODULE
#defineMODULE
#endif
#include
#include
MODULE_LICENSE("GPL");
#ifdefCONFIG_SMP
#define__SMP__
#endif
/*结束例行公事*/
#include/*printk()在这个文件里*/
staticint
init_module
(){
printk("Hello,World!\n");
return0;/*如果初始工作失败，就返回非0*/
}
staticvoid
cleanup_module
(){
printk("Bye!\n");
}
------------------------------------
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
#ifndefMODULE
#defineMODULE
#endif
#include
#include
#ifdefCONFIG_SMP
#define__SMP__
#endif
MODULE_LICENSE("GPL");
/*结束例行公事*/
#include/*copy_to_user(),copy_from_user*/
#include/*structfile_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*/
staticintasdf_open(structinode*inode,structfile*filp);
staticintasdf_release(structinode*inode,structfile*filp);
staticssize_tasdf_read(structfile*filp,char*buf,size_tcount,loff_t*f_pos);
staticssize_tasdf_write(structfile*filp,constchar*buf,size_tcount,loff_t*f_pos);
staticloff_tasdf_lseek(structfile*file,loff_toffset,intorig);
/*申请主设备号时用的结构,在linux/fs.h里定义*/
structfile_operationsasdf_fops={
open:asdf_open,
release:asdf_release,
read:asdf_read,
write:asdf_write,
llseek:asdf_lseek,
};
staticintasdf_major;/*用来保存申请到的主设备号*/
staticu8asdf_body[4096]="asdf_body\n";/*设备*/
staticint
init_module
(){
printk("Hi,This''ASimpleDeviceFile!\n");
asdf_major=register_chrdev(0,"ASimpleDeviceFile",&asdf_fops);/*申请字符设备的主设备号*/
if(asdf_major<0)returnasdf_major;/*申请失败就直接返回错误编号*/
printk("Themajoris:%d\n",asdf_major);/*显示申请到的主设备号*/
return0;/*模块正常初始化*/
}
staticvoid
cleanup_module
(){
unregister_chrdev(asdf_major,"ASimpleDeviceFile");/*注销以后,设备就不存在了*/
printk("ASimpleDevicehasbeenremoved,Bye!\n");
}
/*
*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"mknodabcc2540",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"catabc","cpabcimage","cpimageabc",
*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。
*/
staticint
asdf_open/*open回调*/
(
structinode*inode,
structfile*filp
){
printk("^_^:open%s\n",\
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。
*/
return0;
}
staticint
asdf_release/*close回调*/
(
structinode*inode,
structfile*filp
){
printk("^_^:close\n");
return0;
}
staticssize_t
asdf_read/*read回调*/
(
structfile*filp,
char*buf,
size_tcount,
loff_t*f_pos
){
loff_tpos;
pos=*f_pos;/*文件的读写位置*/
if((pos==4096)||(count>4096))return0;/*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*/
returncount;/*返回读到的字节数*/
}
staticssize_t
asdf_write/*write回调,和read一一对应*/
(
structfile*filp,
constchar*buf,
size_tcount,
loff_t*f_pos
){
loff_tpos;
pos=*f_pos;
if((pos==4096)||(count>4096))return0;
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;
