linux设备驱动程序的编写

更新日期：2021-10-15

来源：纯净之家

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先介绍下我的环境，用的ubuntu发行版，kernel版本是3.8.0，《Linux设备驱动程序》一书是针对2.6.0的kernel，在这个例子中会看到一些差异。这个例子要实现的目标是，编译装载该module后，通过udev动态的生成设备节点star0，读取设备节点cat /dev/star0可以打印出星号，星号的数量可以由模块参数动态的指定。以下为源代码：
　　star.h
　　#ifndef STAR_H_H_H
　　#define STAR_H_H_H
　　#define AUTHOR "Tao Yang"
　　#define DESCRIPTION "A CHAR DEVICE DIRVERS SAMPLE USING UDEV"
　　#define VERSION "0.1"
　　#endif
　　star.c
　　//module_init module_exit
　　#include
　　#include
　　//module_param
　　#include
　　//printk container_of
　　#include
　　//dev_t MAJOR MINOR MKDEV
　　#include
　　//file_operations file register/unregister_chrdev_region alloc_chrdev_region register/unregister_chrdev(old)
　　#include
　　/

ev cdev_init/add/del
　　#include
　　//copy_from_user copy_to_user
　　#include
　　#include
　　#include "star.h"
　　//define device number
　　#define STAR_MAJOR 0
　　#define STAR_MINOR 0
　　#define STAR_DEVS 1
　　#define DEVICE_NAME "star0"
　　#define CLASS_NAME "star"
　　static int howmany=5;
　　module_param(howmany,int,S_IRUGO);
　　//module info
　　MODULE_AUTHOR(AUTHOR);
　　MODULE_DESCRIPTION(DESCRIPTION);
　　MODULE_VERSION(VERSION);
　　MODULE_LICENSE("GPL");
　　//device variables
　　static struct class* star_class=NULL;
　　static struct device* star_sysdevice=NULL;
　　int star_major=STAR_MAJOR;
　　int star_minor=STAR_MINOR;
　　int star_nr_devs=STAR_DEVS;
　　//device struct
　　static struct star_dev {
　　char *data;
　　struct cdev cdev;
　　};
　　static struct star_dev star_device;
　　static ssize_t star_read(struct file * filp,char * buf,size_t count,loff_t *ppos)
　　{
　　int i;
　　char star_str[10000];
　　struct star_dev *dev=filp->private_data;
　　for (i=0;i
　　star_str[i]='*';
　　}
　　star_str[howmany]=' ';
　　int len=strlen(star_str);
　　if(count
　　return -EINVAL;
　　if(*ppos!=0)
　　return 0;
　　if(copy_to_user(buf,star_str,len))
　　return -EINVAL;
　　*ppos=len;
　　return len;
　　}
　　int star_open(struct inode *inode,struct file *filp)
　　{
　　struct star_dev *dev;
　　dev=container_of(inode->i_cdev,struct star_dev,cdev);
　　filp->private_data=dev;
　　//......
　　return 0;
　　}
　　//file operations
　　static const struct file_operations star_fops = {
　　.owner = THIS_MODULE,
　　.read = star_read,
　　.open = star_open,
　　};
　　static void star_setup_cdev(struct star_dev *dev,int index)
　　{
　　int err,devno=MKDEV(star_major,star_minor+index);
　　printk(KERN_ALERT "setup cdev... ");
　　cdev_init(&dev->cdev,&star_fops);
　　dev->cdev.owner=THIS_MODULE;
　　dev->cdev.ops=&star_fops;
　　err=cdev_add(&dev->cdev,devno,1);
　　if(err)
　　printk(KERN_ALERT "Error %d adding star%d",err,index);
　　}
　　static int __init star_init(void)
　　{
　　int ret;
　　dev_t dev;

　printk(KERN_ALERT "hello tom! ");
　　if(star_major){
　　dev=MKDEV(star_major,star_minor);
　　ret=register_chrdev_region(dev,star_nr_devs,DEVICE_NAME);
　　printk(KERN_ALERT "static! ");
　　}else{
　　ret=alloc_chrdev_region(&dev,star_minor,star_nr_devs,DEVICE_NAME);
　　star_major=MAJOR(dev);
　　printk(KERN_ALERT "dynamic! ");
　　printk(KERN_ALERT "Device Major is %d! ",star_major);
　　}
　　if(ret<0){
　　printk(KERN_ALERT "star:can't get major %d ",star_major);
　　return ret;
　　}
　　printk(KERN_ALERT "set up cdev!");
　　star_setup_cdev(&star_device,0);
　　star_class=class_create(THIS_MODULE,CLASS_NAME);
　　if(IS_ERR(star_class)){
　　printk(KERN_ALERT "failed to register device class '%s' ",CLASS_NAME);
　　}
　　//with a class ,the easiest way to instantiate a device is to call device_create()
　　star_sysdevice=device_create(star_class,NULL,MKDEV(star_major,0),NULL,DEVICE_NAME);
　　return 0;
　　}
　　static void __exit star_exit(void)
　　{
　　device_destroy(star_class,MKDEV(star_major,star_minor));
　　class_unregister(star_class);
　　class_destroy(star_class);
　　cdev_del(&star_device.cdev);
　　printk(KERN_ALERT "goodbye... ");
　　}
　　module_init(star_init);
　　module_exit(star_exit);
　　Makefile
　　ifneq ($(KERNELRELEASE),)
　　obj-m:=star.o
　　else
　　KERNELDIR ?=

b/modules/$(shell uname -r)

ild
　　PWD :=$(shell pwd)
　　default:
　　$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
　　endif
　　编译源代码：
　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# make
　　make -C

b/modules/3.8.0-29-generic

ild M=/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice modules
　　make[1]: Entering directory `/usr

nux-headers-3.8.0-29-generic'
　　CC [M] /home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.o
　　/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.c:58:1: warning: useless storage class specifier in empty declaration [enabled by default]
　　/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.c: In function ‘star_read’:
　　/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.c:72:5: warning: ISO C90 forbids mixed declarations and code [-Wdeclaration-after-statement]
　　/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.c:66:22: warning: unused variable ‘dev’ [-Wunused-variable]
　　/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.c:81:1: warning: the frame size of 10032 bytes is larger than 1024 bytes [-Wframe-larger-than=]
　　Building modules, stage 2.
　　MODPOST 1 modules
　　CC /home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.mod.o
　　LD [M] /home/tom/embedded_linux/ldd3/practice/star.ko
　　make[1]: Leaving directory `/usr

nux-headers-3.8.0-29-generic'
　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice#
　　安装驱动模块：
　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# insmod star.ko
　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# dmesg -c
　　[ 3946.696548] hello tom!
　　[ 3946.699892] dynamic!
　　[ 3946.699894] Device Major is 249!

　　[ 3946.699895] set up cdev! 　

　　[ 3946.699896] setup cdev...

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice#

　　这时可以看到/dev/目录下自动生成了设备节点：

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# ls -l /dev/star0

　　crw------- 1 root root 249, 0 Feb 8 14:25 /dev/star0

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice#

　　接下来去读取设备节点：

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# cat /dev/star0

　　*****

　　在加载驱动模块时，传递参数，也就是指定打印出星号的个数：

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# insmod star.ko howmany=10

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice# cat /dev/star0

　　**********

　　root@ubuntu:~/embedded_linux/ldd3/practice#

　　最后，以上是我在学习过程中写的一个精简的例子，因此很多技巧及错误处理都没有注意，主要是为了勾勒出linux设备驱动程序的宏观骨架，自己最好能通过读代码总结画出一个流程图，加深印象，代码也是配合着ldd3写的，希望能对正在读这本著作的初学者有所帮助。

以上就是系统大全给大家介绍的如何使的方法都有一定的了解了吧，好了，如果大家还想了解更多的资讯，那就赶紧点击系统大全官网吧。

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