OpenWRT(七)字符设备驱动开发

简介: OpenWRT教程

OpenWRT版本:17
 

一、字符设备驱动

我们之前学习过驱动程序的开发,接下来我们接着深入学习字符设备驱动程序的开发。字符设备驱动是比较简单的一种驱动。主要在于实现init、exit、open、read、write等函数。

二、字符设备驱动实例

1、在package/kernel/文件夹下新建一个chardrv文件夹
2、在chardrv文件夹下新建一个Makefile文件,内容如下:

#
# Copyright (C) 2008 OpenWrt.org
#
# This is free software, licensed under the GNU General Public License v2.
# See /LICENSE for more information.
#

include $(TOPDIR)/rules.mk
include $(INCLUDE_DIR)/kernel.mk

PKG_NAME:=chardrv
PKG_RELEASE:=2

include $(INCLUDE_DIR)/package.mk

define KernelPackage/chardrv
  SUBMENU:=Other modules
  TITLE:=CharDrv
  FILES:=$(PKG_BUILD_DIR)/chardrv.ko
  KCONFIG:=
endef

define KernelPackage/chardrv/description
 Kernel module for register chardrv.
endef

EXTRA_KCONFIG:= \
    CONFIG_CHARDRV=m

EXTRA_CFLAGS:= \
    $(patsubst CONFIG_%, -DCONFIG_%=1, $(patsubst %=m,%,$(filter %=m,$(EXTRA_KCONFIG)))) \
    $(patsubst CONFIG_%, -DCONFIG_%=1, $(patsubst %=y,%,$(filter %=y,$(EXTRA_KCONFIG)))) \

MAKE_OPTS:= \
    ARCH="$(LINUX_KARCH)" \
    CROSS_COMPILE="$(TARGET_CROSS)" \
    SUBDIRS="$(PKG_BUILD_DIR)" \
    EXTRA_CFLAGS="$(EXTRA_CFLAGS)" \
    $(EXTRA_KCONFIG)

define Build/Prepare
    mkdir -p $(PKG_BUILD_DIR)
    $(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR)/
endef

define Build/Compile
    $(MAKE) -C "$(LINUX_DIR)" \
        $(MAKE_OPTS) \
        modules
endef

$(eval $(call KernelPackage,chardrv))

3、在chardrv文件夹下新建一个src文件夹,在src下新建一个Makefile文件,内容为:

obj-${CONFIG_CHARDRV}    += chardrv.o

4、新建一个chardrv.c的驱动文件,文件内容为:

/***************************** 
*
*   字符设备驱动程序模板
*
*******************************/


#include <linux/mm.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/mman.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/raw.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/capability.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/crash_dump.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/bootmem.h>
#include <linux/splice.h>
#include <linux/pfn.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/aio.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/ioctl.h>


/****************  基本定义 **********************/


//加密函数参数内容: _IOW(IOW_CHAR , IOW_NUMn , IOW_TYPE)
//加密函数用于chardrv_ioctl函数中
//使用举例:ioctl(fd , _IOW('L',0x80,long) , 0x1);
//#define NUMn chardrv
#define IOW_CHAR 'L'
#define IOW_TYPE  long
#define IOW_NUM1  0x80


//初始化函数必要资源定义
//用于初始化函数当中
//device number;
    //设备号
    dev_t dev_num;  
//struct dev
    //字符设备
    struct cdev chardrv_cdev;
//auto "mknode /dev/chardrv c dev_num minor_num"
//自动创建设备对象
struct class *chardrv_class = NULL;
struct device *chardrv_device = NULL;


/**************** 结构体 file_operations 成员函数 *****************/
//open
static int chardrv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("chardrv drive open...\n");


    return 0;
}

//close
static int chardrv_close(struct inode *inode , struct file *file)
{
    printk("chardrv drive close...\n");


    return 0;
}

//read
static ssize_t chardrv_read(struct file *file, char __user *buffer,
            size_t len, loff_t *pos)
{
    int ret_v = 0;
    printk("chardrv drive read...\n");


    return ret_v;
}

//write
static ssize_t chardrv_write( struct file *file , const char __user *buffer,
               size_t len , loff_t *offset )
{
    int ret_v = 0;
    printk("chardrv drive write...\n");


    return ret_v;
}

//unlocked_ioctl
static int chardrv_ioctl (struct file *filp , unsigned int cmd , unsigned long arg)
{
    int ret_v = 0;
    printk("chardrv drive ioctl...\n");

    switch(cmd)
    {
        //常规:
        //cmd值自行进行修改
        case 0x1:
        {
            if(arg == 0x1) //第二条件;
            {

            }
        }
        break;

        //带密码保护:
        //请在"基本定义"进行必要的定义
        case _IOW(IOW_CHAR,IOW_NUM1,IOW_TYPE):
        {
            if(arg == 0x1) //第二条件
            {
                
            }

        }
        break;

        default:
            break;
    }

    return ret_v;
}


/***************** 结构体: file_operations ,该结构体将驱动中的函数和应用层函数关联(例如当调用应用层调用open函数时就会调用驱动中的open函数)************************/
static const struct file_operations chardrv_fops = {
    .owner   = THIS_MODULE,
    .open     = chardrv_open,
    .release = chardrv_close,    
    .read     = chardrv_read,
    .write   = chardrv_write,
    .unlocked_ioctl    = chardrv_ioctl,
};



//使用insmod挂载驱动时回调
static __init int chardrv_init(void)
{
    int ret_v = 0;
    printk("mydrv drive init...\n");
    /*
    函数alloc_chrdev_region主要参数说明:
    参数1: 自动分配的设备号
    参数2: 次设备号
    参数3: 创建多少个设备
    */
    if( ( ret_v = alloc_chrdev_region(&dev_num,0,1,"chardrv") ) < 0 )   //为chardrv动态分配设备号
    {
        goto dev_reg_error;
    }
    
    //打印主设备号和次设备号
    printk("The drive info of chardrv:\nmajor: %d\nminor: %d\n",
        MAJOR(dev_num),MINOR(dev_num));   
    
    //关联设备和操作函数
    cdev_init(&chardrv_cdev,&chardrv_fops);
    //注册设备
    if( (ret_v = cdev_add(&chardrv_cdev,dev_num,1)) != 0 )
    {
        goto cdev_add_error;
    }
    //创建设备类,用于自动创建设备
    chardrv_class = class_create(THIS_MODULE,"chardrv");
    if( IS_ERR(chardrv_class) )
    {
        goto class_c_error;
    }
    //通过设备类创建设备
    chardrv_device = device_create(chardrv_class,NULL,dev_num,NULL,"chardrv");
    if( IS_ERR(chardrv_device) )
    {
        goto device_c_error;
    }
    printk("auto mknod success!\n");

    //------------   请在此添加您的初始化程序  --------------//
       



        //如果需要做错误处理,请:goto mydrv_error;    

     
    //----------------------  END  ---------------------------// 

    goto init_success;

dev_reg_error:
    printk("alloc_chrdev_region failed\n");    
    return ret_v;

cdev_add_error:
    printk("cdev_add failed\n");
     unregister_chrdev_region(dev_num, 1);
    return ret_v;

class_c_error:
    printk("class_create failed\n");
    cdev_del(&chardrv_cdev);
     unregister_chrdev_region(dev_num, 1);
    return PTR_ERR(chardrv_class);

device_c_error:
    printk("device_create failed\n");
    cdev_del(&chardrv_cdev);
     unregister_chrdev_region(dev_num, 1);
    class_destroy(chardrv_class);
    return PTR_ERR(chardrv_device);

//------------------ 请在此添加您的错误处理内容 ----------------//
chardrv_error:
        



    return -1;
//--------------------          END         -------------------//
    
init_success:
    printk("chardrv init success!\n");
    return 0;
}

//使用rmmod卸载驱动是回调该函数
static __exit void chardrv_exit(void)
{
    printk("chardrv drive exit...\n");    

    
    //释放初始化使用到的资源;
    cdev_del(&chardrv_cdev);
    unregister_chrdev_region(dev_num, 1);
    device_unregister(chardrv_device);
    class_destroy(chardrv_class);

}


/**************** module operations**********************/
//声明加载函数和卸载函数
module_init(chardrv_init);
module_exit(chardrv_exit);

//some infomation
MODULE_LICENSE("GPL v2");
MODULE_AUTHOR("YANG");


/*********************  The End ***************************/

5、最后就是编译了,和上一节一样进行编译就OK了!

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