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2011-12-22 21:18:41
原文地址：字符设备驱动实例 作者：luozhiyong131
/*
* 字符设备驱动
* VirtualDisk字符设备驱动
* VirtualDisk是一个虚拟磁盘设备
* 在这个虚拟磁盘设备中分配了K的连续内存空间，并定义了两个端口数据。
* 驱动程序对设备进行读写、控制和定位操作。
*
* 2011-9-26
*/
#include
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#include
#define VIRTUALDISK_MAJOR 200 /*预设的VirtualDisk的主设备号为*/
#define VIRTUALDISK_SIZE 0x2000 /*全局内存最大K字节*/
#define MEM_CLEAR 0x1 /*全局内存清零*/
#define PORT1_SET 0x2 /*将port1端口清零*/
#define PORT2_SET 0x3 /*将port2端口清零*/
static int VirtualDisk_major = VIRTUALDISK_MAJOR;
struct VirtualDisk
{
struct cdev cdev; /*cdev结构体*/
unsigned char mem[VIRTUALDISK_SIZE]; /*全局内存K*/
int port1; /*两个不同类型的端口*/
long port2;
long count; /*记录设备目前被多少设备打开*/
};
struct VirtualDisk *Virtualdisk_devp; /*设备结构体指针*/
/*
* 文件打开函数
*/
int VirtualDisk_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = Virtualdisk_devp; /*将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针*/
struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
devp->count++; /*增加设备打开次数*/
return 0;
}
/*
* 文件释放函数
*/
int VirtualDisk_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct VirtualDisk *devp = filp->private_data;/*获得设备结构体指针*/
devp->count--; /*减少设备打开次数*/
return 0;
}
/*
* 读函数
*/
static ssize_t VirtualDisk_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos; /*记录文件指针偏移位置*/
unsigned int count = size;/*记录需要读取的字节数*/
int ret = 0; /*返回值*/
struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的读长度*/
if (p >= VIRTUALDISK_SIZE) /*要读取的偏移大于设备的内存空间*/
return count ? - ENXIO: 0;/*读取地址错误*/
if (count > VIRTUALDISK_SIZE - p)/*要读取的字节大于设备的内存空间*/
count = VIRTUALDISK_SIZE - p;/*将要读取的字节数设为剩余的字节数*/
/*内核空间->用户空间交换数据*/
if (copy_to_user(buf, (void*)(devp->mem + p), count))
{
ret = - EFAULT;
}
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
return ret;
}
/*
* 写函数
*/
static ssize_t VirtualDisk_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos; /*记录文件指针偏移位置*/
int ret = 0; /*返回值*/
unsigned int count = size;/*记录需要写入的字节数*/
struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= VIRTUALDISK_SIZE)/*要写入的偏移大于设备的内存空间*/
return count ? - ENXIO: 0;/*写入地址错误*/
if (count > VIRTUALDISK_SIZE - p)/*要写入的字节大于设备的内存空间*/
count = VIRTUALDISK_SIZE - p;/*将要写入的字节数设为剩余的字节数*/
/*用户空间->内核空间*/
if (copy_from_user(devp->mem + p, buf, count))
ret = - EFAULT;
else
{
*ppos += count;/*增加偏移位置*/
ret = count;/*返回实际的写入字节数*/
printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
return ret;
}
/*
* seek文件定位函数
*/
static loff_t VirtualDisk_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig)
{
loff_t ret = 0;/*返回的位置偏移*/
switch (orig)
{
case SEEK_SET: /*相对文件开始位置偏移*/
if (offset < 0)/*offset不合法*/
{
ret = - EINVAL; /*无效的指针*/
break;
}
if ((unsigned int)offset > VIRTUALDISK_SIZE)/*偏移大于设备内存*/
{
ret = - EINVAL; /*无效的指针*/
break;
}
filp->f_pos = (unsigned int)offset; /*更新文件指针位置*/
ret = filp->f_pos;/*返回的位置偏移*/
break;
case SEEK_CUR: /*相对文件当前位置偏移*/
if ((filp->f_pos + offset) > VIRTUALDISK_SIZE)/*偏移大于设备内存*/
{
ret = - EINVAL;/*无效的指针*/
break;
}
if ((filp->f_pos + offset) < 0)/*指针不合法*/
{
ret = - EINVAL;/*无效的指针*/
break;
}
filp->f_pos += offset;/*更新文件指针位置*/
ret = filp->f_pos;/*返回的位置偏移*/
break;
default:
ret = - EINVAL;/*无效的指针*/
break;
}
return ret;
}
/*
* ioctl设备控制函数
*/
static int VirtualDisk_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
struct VirtualDisk *devp = filp->private_data;/*获得设备结构体指针*/
switch (cmd)
{
case MEM_CLEAR:/*设备内存清零*/
memset(devp->mem, 0, VIRTUALDISK_SIZE);
printk(KERN_INFO "VirtualDisk is set to zero\n");
break;
case PORT1_SET:/*将端口置*/
devp->port1=0;
break;
case PORT2_SET:/*将端口置*/
devp->port2=0;
break;
default:
return - EINVAL;
}
return 0;
}
/*
* 文件操作结构体
*/
static const struct file_operations VirtualDisk_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = VirtualDisk_llseek, /*定位偏移量函数*/
.read = VirtualDisk_read, /*读设备函数*/
.write = VirtualDisk_write, /*写设备函数*/
.ioctl = VirtualDisk_ioctl, /*控制函数*/
.open = VirtualDisk_open, /*打开设备函数*/
.release = VirtualDisk_release,/*释放设备函数*/
};
/*
* 初始化并注册cdev
*/
static void VirtualDisk_setup_cdev(struct VirtualDisk *dev, int minor)
{
int err;
dev_t devno = MKDEV(VirtualDisk_major, minor); /*构造设备号*/
cdev_init(&dev->cdev, &VirtualDisk_fops); /*初始化cdev设备*/
dev->cdev.owner = THIS_MODULE; /*使驱动程序属于该模块*/
dev->cdev.ops = &VirtualDisk_fops; /*cdev连接file_operations指针*/
err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);/*将cdev注册到系统中*/
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error in cdev_add()\n");
}
/*
* 设备驱动模块加载函数
*/
static int __init VirtualDisk_init(void)
{
int result;
dev_t devno = MKDEV(VirtualDisk_major, 0); //构建设备号
/* 申请设备号*/
if(VirtualDisk_major) /* 如果不为，则静态申请*/
result = register_chrdev_region(devno, 1, "VirtualDisk");
else /* 动态申请设备号*/
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "VirtualDisk");
VirtualDisk_major = MAJOR(devno); /* 从申请设备号中得到主设备号*/
}
if(result < 0)
return result;
/* 动态申请设备结构体的内存*/
Virtualdisk_devp = kmalloc(sizeof(struct VirtualDisk), GFP_KERNEL);
if(!Virtualdisk_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_kmalloc;
}
memset(Virtualdisk_devp, 0, sizeof(struct VirtualDisk));/*将内存清零*/
/*初始化并且添加cdev结构体*/
VirtualDisk_setup_cdev(Virtualdisk_devp, 0);
return 0;
fail_kmalloc:
unregister_chrdev_region(devno,1);
return result;
}
/*
* 模块卸载函数
*/
void VirtualDisk_exit(void)
{
cdev_del(&Virtualdisk_devp->cdev); /*注销cdev*/
kfree(Virtualdisk_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(VirtualDisk_major, 0), 1); /*释放设备号*/
}
module_init(VirtualDisk_init);
module_exit(VirtualDisk_exit);
MODULE_AUTHOR("Lzy");
MODULE_LICENSE("GPL");
完整源代码：
字符设备.rar
