Linux高级字符设备驱动
Linux高级字符设备驱动设备Ioctl控制[日期：2012-05-17]来源：Linux社区 作者：yinjiabin[字体：大 中 小]1. Ioctl 用来做什么?大部分驱动除了需要具备读写设备的能力外,还需要具备对硬件控制的能力。例如,要求设备报告错误信息,改变波特率,这些操作常常通过ioctl方
Linux高级字符设备驱动
设备Ioctl控制
| [日期：2012-05-17] | 来源：Linux社区 作者：yinjiabin | [字体：大 中 小] |
1. Ioctl 用来做什么?
大部分驱动除了需要具备读写设备的能力外,还需要具备对硬件控制的能力。例如,要求设备报告错误信息,改变波特率,这些操作常常通过ioctl方法来实现。
1.1 用户使用方法
在用户空间，使用ioctl 系统调用来控制设备，原型如下:
int ioctl(int fd,unsigned long cmd,...)
原型中的点表示这是一个可选的参数，存在与否依赖于控制命令(第2 个参数)是否涉及到与设备的数据交互。
1.2 驱动ioctl方法
ioctl 驱动方法有和用户空间版本不同的原型:
int (*ioctl)(struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned long arg)
cmd参数从用户空间传下来,可选的参数arg 以一个unsigned long 的形式传递,不管它是一个整数或一个指针。如果cmd命令不涉及数据传输，则第3 个参数arg的值无任何意义。
2. Ioctl实现
2.1 实现Ioctl方法的步骤:
1) 定义命令
2.) 实现命令
2.2 定义命令
在编写ioctl代码之前，首先需要定义命令。为了防止对错误的设备使用正确的命令，命令号应该在系统范围内是唯一的。ioctl 命令编码被划分为几个位段，include/asm/ioctl.h中定义了这些位字段：类型（幻数），序号，传送方向，参数的大小。Documentation/ioctl-number.txt文件中罗列了在内核中已经使用了的幻数。
定义ioctl 命令的正确方法是使用4 个位段, 这个列表中介绍的符号定义在<linux/ioctl.h>中:
1) Type
幻数(类型): 表明哪个设备的命令,在参考了ioctlnumber.txt之后选出，8 位宽。
2) Number
序号，表明设备命令中的第几个,8 位宽
3) Direction
数据传送的方向，可能的值是_IOC_NONE(没有数据传输),_IOC_READ, _IOC_WRITE。数据传送是从应用程序的观点来看待的，_IOC_READ 意思是从设备读。
4) Size
用户数据的大小。（13/14位宽，视处理器而定）
内核提供了下列宏来帮助定义命令:
1) _IO(type，nr)
没有参数的命令
2) _IOR(type，nr，datatype)
从驱动中读数据
3) _IOW(type，nr，datatype)
写数据到驱动
4) _IOWR(type，nr，datatype)
双向传送，type 和number 成员作为参数被传递。
定义命令(范例)
#define MEM_IOC_MAGIC ‘m’ //定义幻数
#define MEM_IOCSET
_IOW(MEM_IOC_MAGIC, 0, int)
#define MEM_IOCGQSET
_IOR(MEM_IOC_MAGIC, 1, int)
2.3 Ioctl函数实现
定义好了命令,下一步就是要实现Ioctl函数了，Ioctl函数的实现包括如下3个技术环节:
1) 返回值
2) 参数使用
3) 命令操作
2.3.1 Ioctl函数实现(返回值)
Ioctl函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。但是，当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时，通常返回-EINVAL（“非法参数”）。
2.3..2 Ioctl函数实现(参数)
如何使用Ioctl中的参数?
如果是一个整数，可以直接使用。如果是指针，我们必须确保这个用户地址是有效的,因此使用前需进行正确的检查。
2.3.3 Ioctl函数实现(参数检查)
不需要检测：
1) copy_from_user
2) copy_to_user
3) get_user
4) put_user
需要检测：
1) __get_user
2) __put_user
int access_ok(int type, const void *addr, unsigned long size)
第一个参数是VERIFY_READ 或者VERIFY_WRITE，用来表明是读用户内存还是写用户内存。addr 参数是要操作的用户内存地址，size 是操作的长度。如果ioctl 需要从用户空间读一个整数，那么size参数等于sizeof(int)。access_ok 返回一个布尔值: 1 是成功(存取没问题)和0 是失败(存取有问题),如果该函数返回失败, 则Ioctl应当返回–EFAULT 。
3. Ioctl函数实现范例
if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)
err = !access_ok(VERIFY_WRITE, (void __user *)arg,_IOC_SIZE(cmd)); //why _IOC_READ 对应VERIFY_WRITE ???
else if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)
err = !access_ok(VERIFY_READ, (void __user *)arg,_IOC_SIZE(cmd));
if (err)
return -EFAULT;
switch(cmd)
{
case MEM_IOCSQUANTUM: /* Set: arg points to the value */
retval = __get_user(scull_quantum, (int *)arg);
break;
case MEM_IOCGQUANTUM: /* Get: arg is pointer to result */
retval = __put_user(scull_quantum, (int *)arg);
break;
default:
return –EINVAL;
}
在Linux驱动程序设计中,可以使用等待队列来实现进程的阻塞,等待队列可看作保存进程的容器,在阻塞进程时,将进程放入等待队列,当唤醒进程时,从等待等列中取出进程。
Linux 2.6内核提供了如下关于等待队列的操作:
1、定义等待队列
wait_queue_head_t my_queue
2、初始化等待队列
init_waitqueue_head(&my_queue)
3、定义并初始化等待队列
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue)
4、有条件睡眠
1）wait_event(queue,condition)
当condition(一个布尔表达式)为真时,立即返回;否则让进程进入TASK_UNINTERRUPTIBLE模式的睡眠,并挂在queue参数所指定的等待队列上。
2）wait_event_interruptible(queue,condition)
当condition(一个布尔表达式)为真时,立即返回;否则让进程进入TASK_INTERRUPTIBLE的睡眠,并挂在queue参数所指定的等待队列上。
3）int wait_event_killable(wait_queue_t queue, condition)
当condition(一个布尔表达式)为真时,立即返回;否则让进程进入TASK_KILLABLE的睡眠,并挂在queue参数所指定的等待队列上。
5、无条件睡眠(老版本,建议不再使用)
1）sleep_on(wait_queue_head_t *q)
让进程进入不可中断的睡眠,并把它放入等待队列q。
2）interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
让进程进入可中断的睡眠,并把它放入等待队列q。
6、从等待队列中唤醒进程
1） wake_up(wait_queue_t *q)
从等待队列q中唤醒状态为TASK_UNINTERRUPTIBLE,TASK_INTERRUPTIBLE,TASK_KILLABLE 的所有进程。
2） wake_up_interruptible(wait_queue_t *q)
从等待队列q中唤醒状态为TASK_INTERRUPTIBLE 的进程。
1、阻塞型字符设备驱动的功能
当一个设备无法立刻满足用户的读写请求时应当如何处理? 例如:调用read时没有数据可读, 但以后可能会有;或者一个进程试图向设备写入数据,但是设备暂时没有准备好接收数据。应用程序通常不关心这种问题,应用程序只是调用 read 或 write 并得到返回值。驱动程序应当(缺省地)阻塞进程,使它进入睡眠,直到请求可以得到满足。
2、阻塞方式
1）在阻塞型驱动程序中,Read实现方式如下:如果进程调用read,但设备没有数据或数据不足,进程阻塞。当新数据到达后,唤醒被阻塞进程。
2）在阻塞型驱动程序中,Write实现方式如下:如果进程调用了write,但设备没有足够的空间供其写入数据,进程阻塞。当设备中的数据被读走后,缓冲区中空出部分空间,则唤醒进程。
3、非阻塞方式
阻塞方式是文件读写操作的默认方式,但应用程序员可通过使用O_NONBLOCK标志来人为的设置读写操作为非阻塞方式(该标志定义在<linux/fcntl.h>中,在打开文件时指定)。
如果设置了O_NONBLOCK标志,read和write的行为是不同的。如果进程在没有数据就绪时调用了read,或者在缓冲区没有空间时调用了write,系统只是简单地返回-EAGAIN,而不会阻塞进程。
4、实例分析
程序实现的功能当进程读文件时，没有数据可读，则该进程阻塞。
1）memdev.h源代码
#ifndef _MEMDEV_H_
#define _MEMDEV_H_
#ifndef MEMDEV_MAJOR
#define MEMDEV_MAJOR 0 /*预设的mem的主设备号*/
#endif
#ifndef MEMDEV_NR_DEVS
#define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*设备数*/
#endif
#ifndef MEMDEV_SIZE
#define MEMDEV_SIZE 4096
#endif
/*mem设备描述结构体*/
struct mem_dev
{
char *data;
unsigned long size;
wait_queue_head_t inq;
};
#endif /* _MEMDEV_H_ */
2）阻塞型字符驱动memdev.c
#include <linux/module.h>1、什么是Poll方法,功能是什么?
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include "memdev.h"
static mem_major = MEMDEV_MAJOR;
bool have_data = false; /*表明设备有足够的数据可供读*/
module_param(mem_major, int, S_IRUGO);
struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体制针*/
struct cdev cdev;
/*文件打开函数*/
int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct mem_dev *dev;
/*获取次设备号*/
int num = MINOR(inode->i_rdev);
if (num >= MEMDEV_NR_DEVS)
return -ENODEV;
dev = &mem_devp[num];
/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = dev;
return 0;
}
/*release函数*/
int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*读函数*/
static ssize_t mem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*判断读位置是否有效*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
while (!have_data) /* 没有数据可读 ，考虑为什么不用if，而用while。答：为了排除由于中断唤醒等待队列，但此时并没有数据可读，故次用while和interruptible配合的原因*/
{
/*判断用户是否设置了非阻塞方式*/
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
return -EAGAIN; /*设置了非阻塞方式*/
/* 当设置了阻塞方式*/
wait_event_interruptible(dev->inq,have_data);/**当have_data为真时，立即返回，否则让进程进入TASK_KILL
的睡眠 并挂在dev->inq队列上*/
}
/*读数据到用户空间*/
if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->data + p), count))
{
ret = - EFAULT;
}
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
have_data = false; /* 表明不再有数据可读 */
return ret;
}
/*写函数*/
static ssize_t mem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
/*从用户空间写数据*/
if (copy_from_user(dev->data + p, buf, count))
ret = - EFAULT;
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
have_data = true; /* 有新的数据可读 */
/* 唤醒读进程*/
wake_up(&(dev->inq));
return ret;
}
/* seek函数 */
static loff_t mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
loff_t newpos;
switch(whence) {
case 0: /* SEEK_SET */
newpos = offset;
break;
case 1: /* SEEK_CUR */
newpos = filp->f_pos + offset;
break;
case 2: /* SEEK_END */
newpos = MEMDEV_SIZE -1 + offset;
break;
default: /* can't happen */
return -EINVAL;
}
if ((newpos<0) || (newpos>MEMDEV_SIZE))
return -EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
return newpos;
}
/*?文件操作结构体*/
static const struct file_operations mem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = mem_llseek,
.read = mem_read,
.write = mem_write,
.open = mem_open,
.release = mem_release,
};
/*设备驱动模块加载函数*/
static int memdev_init(void)
{
int result;
int i;
dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);
/* 静态申请设备号*/
if (mem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
else /* 动态分配设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
mem_major = MAJOR(devno);
}
if (result < 0)
return result;
/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev.ops = &mem_fops;
/* 注册字符设备*/
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if (!mem_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));
/*为设备分配内存*/
for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
{
mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
/*初始化等待队列*/
init_waitqueue_head(&(mem_devp[i].inq));
}
return 0;
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}
/*模块卸载函数*/
static void memdev_exit(void)
{
cdev_del(&cdev); /*注销设备*/
kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/
}
MODULE_AUTHOR("yinjiabin");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(memdev_init);
module_exit(memdev_exit);
3）测试程序源码app-read.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
int main()
{
int fd;
fd_set rds;
int ret;
char Buf[128];
/*初始化Buf*/
strcpy(Buf,"memdev is char dev!");
printf("BUF: %s\n",Buf);
/*打开设备文件*/
fd = open("/dev/memdev0",O_RDWR);
FD_ZERO(&rds);
FD_SET(fd, &rds);
/*清除Buf*/
strcpy(Buf,"Buf is NULL!");
printf("Read BUF1: %s\n",Buf);
ret = select(fd + 1, &rds, NULL, NULL, NULL);
if (ret < 0)
{
printf("select error!\n");
exit(1);
}
if (FD_ISSET(fd, &rds))
read(fd, Buf, sizeof(Buf));
/*检测结果*/
printf("Read BUF2: %s\n",Buf);
close(fd);
return 0;
}
2、Select系统调用(功能)
Select系统调用用于多路监控,当没有一个文件满足要求时,select将阻塞调用进程。
int select(int maxfd, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fe_set *exceptfds, const struct timeval *timeout)
Select系统调用(参数)
1）Maxfd:
文件描述符的范围,比待检测的最大文件描述符大1
2）Readfds:
被读监控的文件描述符集
3）Writefds:
被写监控的文件描述符集
4）Exceptfds:
被异常监控的文件描述符集;
5）Timeout:
定时器，Timeout取不同的值,该调用有不同的表现:
1>Timeout值为0,不管是否有文件满足要求,都立刻返回,无文件满足要求返回0,有文件满足要求返回一个正值。2>Timeout为NULL,select将阻塞进程,直到某个文件满足要求
3>Timeout 值 为 正 整 数 , 就 是 等 待 的 最 长 时 间 , 即select在timeout时间内阻塞进程。
3、Select系统调用(返回值)
Select调用返回时,返回值有如下情况:
1）正常情况下返回满足要求的文件描述符个数;
2）经过了timeout等待后仍无文件满足要求,返回值为0;
3）如果select被某个信号中断,它将返回-1并设置errno为EINTR。
4）如果出错,返回-1并设置相应的errno。
4、Select系统调用(使用方法)
1）将要监控的文件添加到文件描述符集
2）调用Select开始监控
3）判断文件是否发生变化
系统提供了4个宏对描述符集进行操作:
#include <sys/select.h>
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset)
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)
void FD_ZERO(fd_set *fdset)
void FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)
宏FD_SET将文件描述符fd添加到文件描述符集fdset中;
宏FD_CLR从文件描述符集fdset中清除文件描述符fd;
宏FD_ZERO清空文件描述符集fdset;
在调用select后使用FD_ISSET来检测文件描述符集fdset中的文件fd发生了变化。
FD_ZERO(&fds); //清空集合
FD_SET(fd1,&fds); //设置描述符
FD_SET(fd2,&fds); //设置描述符
maxfdp=fd1+1; //描述符最大值加1,假设fd1>fd2
switch(select(maxfdp,&fds,NULL,NULL,&timeout))
case -1: exit(-1);break; //select错误,退出程序
case 0:break;
default:
if(FD_ISSET(fd1,&fds)) //测试fd1是否可读
5、poll方法
应用程序常常使用select系统调用,它可能会阻塞进程。这个调用由驱动的 poll 方法实现,原型为:unsigned int (*poll)(struct file *filp,poll_table *wait)
Poll设备方法负责完成:1）使用poll_wait将等待队列添加到poll_table中。
2）返回描述设备是否可读或可写的掩码。
位掩码
1>POLLIN 设备可读
2>POLLRDNORM数据可读
3>POLLOUT\设备可写
4>POLLWRNORM数据可写
设备可读通常返回(POLLIN|POLLRDNORM )
设备可写通常返回(POLLOUT|POLLWRNORM )
6、范例
static unsigned int mem_poll(struct file *filp,poll_table *wait)7、工作原理
{
struct scull_pipe *dev =filp->private_data;}
unsigned int mask =0;
/* 把等待队列添加到poll_table */
poll_wait(filp,&dev->inq,wait);
/*返回掩码*/
if (有数据可读)
mask = POLLIN |POLLRDNORM;/*设备可读*/
return mask;
Poll方法只是做一个登记,真正的阻塞发生在select.c 中的 do_select函数。
8、实例分析
1）poll型设备驱动memdev.h源码
#ifndef _MEMDEV_H_
#define _MEMDEV_H_
#ifndef MEMDEV_MAJOR
#define MEMDEV_MAJOR 0 /*预设的mem的主设备号*/
#endif
#ifndef MEMDEV_NR_DEVS
#define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*设备数*/
#endif
#ifndef MEMDEV_SIZE
#define MEMDEV_SIZE 4096
#endif
/*mem设备描述结构体*/
struct mem_dev
{
char *data;
unsigned long size;
wait_queue_head_t inq;
};
#endif /* _MEMDEV_H_ */
2）Poll型设备驱动memdev.c源码
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/poll.h>
#include "memdev.h"
static mem_major = MEMDEV_MAJOR;
bool have_data = false; /*表明设备有足够数据可供读*/
module_param(mem_major, int, S_IRUGO);
struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体指针*/
struct cdev cdev;
/*文件打开函数*/
int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct mem_dev *dev;
/*获取次设备号*/
int num = MINOR(inode->i_rdev);
if (num >= MEMDEV_NR_DEVS)
return -ENODEV;
dev = &mem_devp[num];
/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = dev;
return 0;
}
/*文件释放函数*/
int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*读函数*/
static ssize_t mem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*判断读位置是否有效*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
while (!have_data) /* 没有数据可读，考虑为什么不用if，而用while */
{
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
return -EAGAIN;
wait_event_interruptible(dev->inq,have_data);
}
/*读数据到用户空间*/
if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->data + p), count))
{
ret = - EFAULT;
}
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
have_data = false; /* 表明不再有数据可读 */
/* 唤醒写进程 */
return ret;
}
/*写函数*/
static ssize_t mem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
/*从用户空间写入数据*/
if (copy_from_user(dev->data + p, buf, count))
ret = - EFAULT;
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
have_data = true; /* 有新的数据可读 */
/* 唤醒读进程 */
wake_up(&(dev->inq));
return ret;
}
/* seek文件定位函数 */
static loff_t mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
loff_t newpos;
switch(whence) {
case 0: /* SEEK_SET */
newpos = offset;
break;
case 1: /* SEEK_CUR */
newpos = filp->f_pos + offset;
break;
case 2: /* SEEK_END */
newpos = MEMDEV_SIZE -1 + offset;
break;
default: /* can't happen */
return -EINVAL;
}
if ((newpos<0) || (newpos>MEMDEV_SIZE))
return -EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
return newpos;
}
unsigned int mem_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
{
struct mem_dev *dev = filp->private_data;
unsigned int mask = 0;
/*将等待队列添加到poll_table表中 */
poll_wait(filp, &dev->inq, wait);
if (have_data)
mask |= POLLIN | POLLRDNORM; /* readable */
return mask;
}
/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations mem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = mem_llseek,
.read = mem_read,
.write = mem_write,
.open = mem_open,
.release = mem_release,
.poll = mem_poll,
};
/*设备驱动模块加载函数*/
static int memdev_init(void)
{
int result;
int i;
dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);
/* 静态申请设备号*/
if (mem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
else /* 动态分配设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
mem_major = MAJOR(devno);
}
if (result < 0)
return result;
/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev.ops = &mem_fops;
/* 注册字符设备 */
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if (!mem_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));
/*为设备分配内存*/
for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
{
mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
/*初始化等待队列*/
init_waitqueue_head(&(mem_devp[i].inq));
//init_waitqueue_head(&(mem_devp[i].outq));
}
return 0;
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}
/*模块卸载函数*/
static void memdev_exit(void)
{
cdev_del(&cdev); /*注销设备*/
kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/
}
MODULE_AUTHOR("David Xie");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(memdev_init);
module_exit(memdev_exit);
3）测试程序app-read.c源码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
int main()
{
int fd;
fd_set rds; //声明描述符集合
int ret;
char Buf[128];
/*初始化Buf*/
strcpy(Buf,"memdev is char dev!");
printf("BUF: %s\n",Buf);
/*打开设备文件*/
fd = open("/dev/memdev0",O_RDWR);
FD_ZERO(&rds); //清空描述符集合
FD_SET(fd, &rds); //设置描述符集合
/*清除Buf*/
strcpy(Buf,"Buf is NULL!");
printf("Read BUF1: %s\n",Buf);
ret = select(fd + 1, &rds, NULL, NULL, NULL);//调用select（）监控函数
if (ret < 0)
{
printf("select error!\n");
exit(1);
}
if (FD_ISSET(fd, &rds)) //测试fd1是否可读
read(fd, Buf, sizeof(Buf));
/*检测结果*/
printf("Read BUF2: %s\n",Buf);
close(fd);
return 0;
}
开放原子开发者工作坊旨在鼓励更多人参与开源活动，与志同道合的开发者们相互交流开发经验、分享开发心得、获取前沿技术趋势。工作坊有多种形式的开发者活动，如meetup、训练营等，主打技术交流，干货满满，真诚地邀请各位开发者共同参与！
更多推荐
0
0- 0
已为社区贡献1条内容
所有评论(0)