Driverdemo源代码分析及步骤.doc

Driverdemo源代码分析模块驱动源代码demo.c如下，其中的demo_read,demo_write函数完成驱动的读写接口功能，do_write函数实现将用户写入的数据逆序排列，通过读取函数读取转换后的数据。这里只是演示接口的实现过程和内核驱动对用户的数据的处理。Demo_ioctl函数演示ioctl调用接口的实现过程。#ifdef MODULE#include #ifdef CONFIG_DEVFS_FS#include #endif#include /*初始化相关头文件*/#include /*与 printk()等函数有关的头文件 */#include /*与 kmalloc()等函数有关的头文件*/#include /* 与文件系统有关的头文件everything. */#include /* 错误代码处理头文件error codes */#include /*数据类型头文件 size_t */#include /*与进程调度相关的头文件*/#include /* O_ACCMODE */#include /* COPY_TO_USER */#include /* cli(), *_flags */#define DEVICE_NAMEUP-TECH DEMO /*该驱动的设备名*/#define DEMORAW_MINOR 1#define DEMO_Devfs_path demo/0static int demoMajor = 0;static int MAX_BUF_LEN=1024; /*定义一缓冲区最大长度*/static char drv_buf1024; /*定义一缓冲区*/static int WRI_LENGTH=0;/* 名称：static void do_write()* 功能：逆序排列缓冲区数据* 入口参数：无* 出口参数：无*/static void do_write()int i;int len = WRI_LENGTH;char tmp;for(i = 0; i 1); i+,len-)tmp = drv_buflen-1;drv_buflen-1 = drv_bufi; /*对drv_buf数组进行逆序排列*/drv_bufi = tmp;/* 名称：demo_write（）* 功能：对应用户空间的write系统调用，从用户空间拷贝给定长度缓冲区数据到内核空间* 入口参数：*filp 操作设备文件的ID，*buffer对应用户空间的缓冲区的起始地址，count用户空间数据缓冲区长度 * 出口参数：返回用户空间数据缓冲区长度 */static ssize_t demo_write(struct file *filp,const char *buffer, size_t count) if(count MAX_BUF_LEN)count = MAX_BUF_LEN;copy_from_user(drv_buf , buffer, count); /*从用户空间拷贝缓冲区数据到内核空间的关键函数，把用户空间的buffer数据传递给drv_buf数组*/ WRI_LENGTH = count;printk(user write data to drivern);do_write(); /*对drv_buf数组进行逆序排列*/return count;/* 名称：demo_ read（）* 功能：对应用户空间的read系统调用，从内核空间拷贝给定长度缓冲区数据到用户空间* 入口参数：*filp 操作设备文件的ID，*buffer对应用户空间的缓冲区的起始地址，count用户空间数据缓冲区长度，*ppos 用户在文件中进行存储操作的位置* 出口参数：返回用户空间数据缓冲区长度 */static ssize_t demo_read(struct file *filp, char *buffer, size_t count, loff_t *ppos)if(count MAX_BUF_LEN)count=MAX_BUF_LEN; /*涉及内核buffer与用户空间buffer传输匹配的问题，可让学生考虑为什么这样处理*/copy_to_user(buffer, drv_buf,count); /*从内核空间拷贝缓冲区数据到用户空间的关键函数，把内核空间经过逆序排列后的drv_buf数组传递给用户空间的buffer数组*/ printk(user read data from drivern);return count;/* 名称：demo_ioctl（）* 功能：对应用户空间的ioctl系统调用，对用户空间传递过来的命令进行swith判断，并进行相应处理，本函数只对用户空间传递过来的1，2做简单的处理，打印一条信息，该信息可以在var/log/messages文件尾查阅到* 入口参数：*filp 操作设备文件的ID，cmd对应用户空间的cmd，arg对应用户空间传递过来的参数列表* 出口参数：正确返回0 ，错误命令返回default的提示内容 */static int demo_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)switch(cmd)case 1:printk(runing command 1 n);break;case 2:printk(runing command 2 n);break;default:printk(error cmd numbern);break;return 0;/* 名称：static void demo_open ()* 功能：设备文件打开函数，对应用户空间open系统调用，* 入口参数：设备文件节点* 出口参数：无*/static int demo_open(struct inode *inode, struct file *file) printk(KERN_DEBUG device open sucess!n); return 0;/* 名称：static void demo_open ()* 功能：设备文件释放函数，对应用户空间close系统调用，* 入口参数：设备文件节点* 出口参数：无*/static int demo_release(struct inode *inode, struct file *filp) printk(KERN_DEBUG device releasen); return 0;/* 名称：demo_fops设备文件结构* 功能： 设备驱动文件结构体*/static struct file_operations demo_fops = owner:THIS_MODULE,write:demo_write,read:demo_read,ioctl:demo_ioctl,open:demo_open,release:demo_release,;/* 名称：static void demo_init ()* 功能：设备注册函数，通过devfs_register向设备文件系统/dev目录下注册设备，通过register_chrdev向内核字符设备链表注册该字符设备* 入口参数：无* 出口参数：无*/static int _init demo_init(void)int ret;ret = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &demo_fops);if (ret 0) printk(DEVICE_NAME cant get major numbern); return ret; demoMajor=ret; #ifdef CONFIG_DEVFS_FSdevfs_mk_cdev(MKDEV(demoMajor, DEMORAW_MINOR), S_IFCHR|S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP, DEMO_Devfs_path); #endif return 0;/* 名称：static void demo_ exit ()* 功能：设备注销函数，通过unregister_chrdev向内核字符设备链表注销该字符设备* 入口参数：无* 出口参数：无*/#ifdef MODULEstatic void _exit demo_exit(void)#ifdef CONFIG_DEVFS_FS devfs_remove(DEMO_Devfs_path);#endifunregister_chrdev(demoMajor, DEVICE_NAME);module_exit(demo_exit);#endif/*/module_init(demo_init);MODULE_LICENSE(Dual BSD/GPL);#endif / MODULE参考Makefile如下：TARGET = test_demoCROSS_COMPILE = arm-linux- CC = $(CROSS_COMPILE)gccSTRIP = $(CROSS_COMPILE)strip#CFLAGS = -O2ifeq ($(KERNELRELEASE),) # Assume the source tree is where the running kernel was built # You should set KERNELDIR in the environment if its elsewhere KERNELDIR ?=/home/sprife/kernel/linux-2.6.24.4 /*给ARM编译的驱动内核源代码所在的路径*/# KERNELDIR ?= /usr/src/kernels/2.6.9-42.EL-smp-i686/ /*给PC编译的驱动内核源代码所在的路径*/ # The current directory is passed to sub-makes as argument PWD := $(shell pwd) all: $(TARGET) modules $(TARGET): $(CC) -o $(TARGET) $(TARGET).cmodules: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modulesmodules_install: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_installclean: rm -rf *.o * core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions $(TARGET).PHONY: modules modules_install cleanelse # called from kernel build system: just declare what our modules are obj-m := demo.oendif其中的：#KERNELDIR = /home/sprife/kernel/linux-2.6.24.4#CROSS_COMPILE= arm -linux-两行宏变量定义用于使用arm -linux-gcc编译器编译驱动，适用于经典2410平台。默认使用gcc编译器，使用X86 PC平台。用户测试程序test_demo.c代码如下：#include #include #include void showbuf(char *buf);int MAX_LEN=32;int main()int fd;int i,j,k;char buf255;for(i=0; iMAX_LEN; i+)bufi=i;fd=open(/dev/demo/0,O_RDWR); if(fd 0)printf(#DEMO device open fail#n);return (-1);printf(write %d bytes data to /dev/demo n,MAX_LEN);showbuf(buf);write(fd,buf,MAX_LEN);printf(Read %d bytes data from /dev/demo n,MAX_LEN);read(fd,buf,MAX_LEN);showbuf(buf);ioctl(fd,1,NULL);ioctl(fd,4,NULL);close(fd);void showbuf(char *buf)int i,j=0;for(i=0;iMAX_LEN;i+)if(i%4 =0)printf(n%4d: ,j+);printf(%4d ,bufi);printf(n*n);Driverdemo实验步骤一感性认识的实验步骤：在Linux PC机上进行1修改Makefile文件两个地方a.注释CROSS_COMPILE = arm-linux-这一行b.修改KERNELDIR ?= /usr/src/kernels/2.6.9-42.EL-smp-i686/ make clean;make 生成demo.ko2. 用insmod 命令插入设备驱动rootvm-dev demo_driver#insmod demo.korootvm-dev 01_moddriver# cat /proc/devices Character devices: 1 mem 4 /dev/vc/0 4 tty 4 ttyS 5 /dev/tty 5 /dev/console 5 /dev/ptmx 6 lp 7 vcs 10 misc 13 input 14 sound 29 fb 36 netlink 89 i2c116 alsa128 ptm136 pts162 raw180 usb253 UP-TECH DEMO254 vmci Block devices: 1 ramdisk 2 fd3用mknod命令建立demo设备节点rootvm-dev demo_driver#mkdir /dev/demorootvm-dev demo_driver#mknod /dev/demo/0 c 253 04 运行测试程序 rootvm-dev demo_driver#./test_demowrite 32 bytes data to /dev/mydemo 0: 0 1 2 3 1: 4 5 6 7 2: 8 9 10 11 3: 12 13 14 15 4: 16 17 18 19 5: 20 21 22 23 6: 24 25 26 27 7: 28 29 30 31 *Read 32 bytes data from /dev/mydemo 0: 31 30 29 28 1: 27 26 25 24 2: 23 22 21 20 3: 19 18 17 16 4: 15 14 13 12 5: 11 10 9 8 6: 7 6 5 4 7: 3 2 1 0 *5删除设备节点rootvm-dev demo_driver#rm -f /dev/demo二完善代码部分1分析Makefile文件，把为PC linux编写的Makefile文件改写为为ARM开发平台编写的Makefile文件a.去掉注释CROSS_COMPILE = arm-linux-这一行b.修改KERNELDIR ?= /home/hq/kernel/linux-2.6.24.4(开发板的内核目录) 三、编译驱动模块及测试程序1按第二部分完善代码后，用make命令编译驱动和测试程序qianzglocalhost demo$make armv4l-unknown-linux-gcc -c -I. -Wall -O -D_KERNEL_ -DMODULE -I/arm2410dev/kernel-2410dev/include demo.c -o demo.odemo.c:108: warning: initialization from incompatible pointer typearmv4l-unknown-linux-gcc -c -I. -Wall -O -D_KERNEL_ -DMODULE -I/arm2410dev/kernel-2410de