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教你学会编写Linux设备驱动

http://tech.ddvip.com 2006年11月20日社区交流
关键字： Vfloppy openSuse 刀片服务器 Linux服务器 Debian Linux 安装Linux操作系统
本文详细介绍教你学会编写Linux设备驱动

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　　/*
　　* 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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