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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! "。MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
* 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<linux/kernel.h>, <linux/fs.h>, <linux/sche.h>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。MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
* 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文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
# define MODULE#endif#include <linux/config.h>#include <linux/module.h>MODULE_LICENSE( "GPL ");#ifdef CONFIG_SMP#define __SMP__#endif/* 结束例行公事 */#include <linux/kernel.h> /* printk()在这个文件里 */static intinit_module文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
(){printk( "Hello,World! ");return 0; /* 如果初始工作失败,就返回非0 */}static voidcleanup_module(){printk( "Bye! ");}------------------------------------2. "asdf.c "------------------------------------/** 这个文件是一个内核模块。MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
* 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 <linux/config.h>MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
#include <linux/module.h>#ifdef CONFIG_SMP#define __SMP__#endifMODULE_LICENSE( "GPL ");/* 结束例行公事 */#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user(), copy_from_user */#include <linux/fs.h> /* struct file_operations, register_chrdev(), ... */#include <linux/kernel.h> /* printk()在这个文件里 */#include <linux/sched.h> /* 和任务调度有关 */#include <linux/types.h> /* u8, u16, u32 ... *//** 关于内核功能库,可以去网上搜索详细资料,MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
*//* 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,文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
};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 intinit_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 voidMegaEntry 网络社区与信息交流平台!
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。文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
* 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 intasdf_open /* open回调 */(struct inode *inode,struct file *filp){printk( "^_^ : open %s ",current->comm);/*文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
* 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 intasdf_release /* close回调 */(struct inode *inode,struct file *filp){文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
printk( "^_^ : close ");return 0;}static ssize_tasdf_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;文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
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_tasdf_write /* write回调,和read一一对应 */(struct file *filp,const char *buf,size_t count,loff_t *f_posMegaEntry 网络社区与信息交流平台!
){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_tasdf_lseek /* lseek回调 */文章版权归原作者所有！ (www.MegaEntry.com)
(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;MegaEntry 网络社区与信息交流平台!
break;default:return -EINVAL;}if ((pos>4096) (pos<0)) {printk( "^_^ : lseek error %d ",pos);return -EINVAL;}return file->f_pos = pos;}强烈建议采用IE 6.0或以上的浏览器 |
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