这一节,我们再来看看新的知识点,这一次,我们将进一步完善这个字符设备的驱动程序。
首先,将上一节的代码做下修改:
#include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/slab.h> //创建一个字符设备 struct char_dev { struct cdev c_dev ; dev_t dev_num ; char buf[1024]; }; int my_open() { printk("cdev open"); } int my_close() { printk("cdev del"); } struct file_operations my_ops = { .open = my_open, .release = my_close , }; struct char_dev *test_dev ; static int __init cdev_test_init(void) { int ret ; //1、给字符设备结构分配内存 test_dev = kmalloc(sizeof(*test_dev),GFP_KERNEL); if(!test_dev){ ret = -ENOMEM ; goto malloc_dev_fair; } //2、申请设备号并注册字符设备 ret = alloc_chrdev_region(&test_dev->dev_num,1,1,"test_dev"); if(ret < 0){ goto alloc_chrdev_fair ; } //3、初始化字符设备 cdev_init(&test_dev->dev_num , &my_ops); //4、添加一个字符设备 ret = cdev_add(&test_dev->c_dev,test_dev->dev_num,1); if(ret < 0){ goto cdev_add_fair; } my_open(); return 0 ; cdev_add_fair: return ret ; malloc_dev_fair : return ret ; alloc_chrdev_fair : return ret ; } static int __exit cdev_test_exit(void) { //删除设备 cdev_del(&test_dev->c_dev); //注销驱动-->后面写1表示从dev_no开始连续一个 unregister_chrdev_region(test_dev->dev_num,1); return 0 ; } module_init(cdev_test_init); module_exit(cdev_test_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
在代码中,我们要实现一个虚拟的字符设备,这个设备很简单,只不过更加丰富了。
我们首先创建一个字符设备,用一个结构体char_dev来表示。
对结构体分配内存,然后申请设备号并注册,最后初始化,再将这个字符设备加到内核里去,一旦这些操作成功后,将调用my_open函数。
这就是一个字符设备的最基本构成。
上节我们已经说过alloc_chrdev_region这个函数的作用。
那么这节多了file_operations这个结构体,它的功能是什么?
当一个字符设备被注册后,我们随即就要来操作这个字符设备,open , read , write , close等操作。
如下代码:
struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t); ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t); int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t); unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode *, struct file *); int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id); int (*release) (struct inode *, struct file *); int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync); int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync); int (*fasync) (int, struct file *, int); int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *); ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int); unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long); int (*check_flags)(int); int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *); ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int); ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int); int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **); long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len); };
那么内核是如何去识别相应的函数呢?
是通过系统调用
在上层应用程序,打个比方。
通过open()打印相应的设备,那么syscall函数就会通过系统调用号识别到内核态里的函数,进而调用到我们这里实现的my_open,这就是内核态和用户态相互沟通的方式。
这里我就不去写相应的应用程序了,以前也写过了,我就直接将open函数调用放在init函数,随着字符设备注册并执行。
这样将zImage下载到开发板上,串口上也是可以打印cdev_open的。
不知道怎么用应用程序去读写设备的可以参考以下文章:
http://blog.csdn.NET/morixinguan/article/details/50619675
接下来看看本节使用的函数:
void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *); int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned); void cdev_del(struct cdev *); static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
留心的小伙伴会发现,在exit函数中,我没有对内存进行释放,这里是故意这么做的,为了提醒粗心的伙伴,在内核中,分配的内存一定要释放的。
释放调用函数:
void kfree(const void *objp)