linux设备驱动程序的编写

【 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-genericild M=/home/tom/embedded_linux/ldd3/practice modules make[1]: Entering directory `/usrcnux-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 `/usrcnux-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!】

【 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。】