Linux字符设备驱动程序的编写框架

文章摘要：#include <linux/fs.h> 文件系统使用相关的头文件#include <linux/mm.h>#include <linux/errno.h>#include <asm/segment.h>unsigned int test_major = 0;static int read_test(struct inode *inode，struct file *file，char *buf，int count){int left; 用户空间和内核空间if (verify_area(VERIFY_WRITE，buf，count) == -EF

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　　#include <linux/fs.h> 文件系统使用相关的头文件

　　#include <linux/mm.h>

　　#include <linux/errno.h>

　　#include <asm/segment.h>

　　unsigned int test_major = 0;

　　static int read_test(struct inode *inode，struct file *file，char *buf，int count)

　　{

　　int left; 用户空间和内核空间

　　if (verify_area(VERIFY_WRITE，buf，count) == -EFAULT )

　　return -EFAULT;

　　for(left = count ; left > 0 ; left--)

　　{

　　__put_user(1，buf，1);

　　buf++;

　　}

　　return count;

　　}

　　这个函数是为read调用准备的。当调用read时，read_test()被调用，它把用户的缓冲区全部写1。buf 是read调用的一个参数。它是用户进程空间的一个地址。但是在read_test被调用时，系统进入核心态。所以不能使用buf这个地址，必须用__put_user()，这是kernel提供的一个函数，用于向用户传送数据。另外还有很多类似功能的函数。请参考，在向用户空间拷贝数据之前，必须验证buf是否可用。这就用到函数verify_area。为了验证BUF是否可以用。

　　static int write_test(struct inode *inode，struct file *file，const char *buf，int count)

　　{

　　return count;

　　}

　　static int open_test(struct inode *inode，struct file *file )

　　{

　　MOD_INC_USE_COUNT; 模块计数加以，表示当前内核有个设备加载内核当中去

　　return 0;

　　}

　　static void release_test(struct inode *inode，struct file *file )

　　{

　　MOD_DEC_USE_COUNT;

　　}

　　这几个函数都是空操作。实际调用发生时什么也不做，他们仅仅为下面的结构提供函数指针。

　　struct file_operations test_fops = {?

　　read_test，

　　write_test，

　　open_test，

　　release_test，

　　};

　　设备驱动程序的主体可以说是写好了。现在要把驱动程序嵌入内核。驱动程序可以按照两种方式编译。一种是编译进kernel，另一种是编译成模块(modules)，如果编译进内核的话，会增加内核的大小，还要改动内核的源文件，而且不能动态的卸载，不利于调试，所以推荐使用模块方式。

　　int init_module(void)

　　{

　　int result;

　　result = register_chrdev(0， "test"， &test_fops); 对设备操作的整个接口

　　if (result < 0) {

　　printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");

　　return result;

　　}

　　if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */

　　return 0;

　　}

　　在用insmod命令将编译好的模块调入内存时，init_module 函数被调用。在这里，init_module只做了一件事，就是向系统的字符设备表登记了一个字符设备。register_chrdev需要三个参数，参数一是希望获得的设备号，如果是零的话，系统将选择一个没有被占用的设备号返回。参数二是设备文件名，参数三用来登记驱动程序实际执行操作的函数的指针。

　　如果登记成功，返回设备的主设备号，不成功，返回一个负值。

　　void cleanup_module(void)

　　{

　　unregister_chrdev(test_major，"test");

　　}

　　在用rmmod卸载模块时，cleanup_module函数被调用，它释放字符设备test在系统字符设备表中占有的表项。

　　一个极其简单的字符设备可以说写好了，文件名就叫test.c吧。

　　下面编译 :

　　$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c –c表示输出制定名，自动生成.o文件

　　得到文件test.o就是一个设备驱动程序。

　　如果设备驱动程序有多个文件，把每个文件按上面的命令行编译，然后

　　ld ?-r ?file1.o ?file2.o ?-o ?modulename。

　　驱动程序已经编译好了，现在把它安装到系统中去。

　　$ insmod ?–f ?test.o

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