“手把手教你学linux驱动开发”OK6410系列之02---虚拟字符设备

来源：互联网发布：群智能算法编辑：程序博客网时间：2024/04/28 14:27

上一篇文章我们介绍了如何在linux下编写一个模块，并加载到内核空间。通过实验我们了解了大体的流程以及模块的工作原理。本篇文章我们将介绍如何编写一个虚拟的字符设备驱动程序。

之所以称之为虚拟字符设备驱动程序，主要原因是该驱动程序并没有真正操作外部设备，只是一个字符设备驱动程序框架，这为后面我们开发正是设备的驱动程序（LED、蜂鸣器等）奠定了基础。

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一、实验环境

开发机环境

操作系统：ubuntu 9.10

交叉编译环境：arm-linux-gcc 4.2.2 ，安装位置 /usr/local/arm/4.3.2/

6410板子内核源码路径：/work/linux-2.6.36.2-v1.05/

目标板环境：OK6410-A linux2.6.36

二、实验原理

在linux系统中，我们经常听到说“一切都是文件”。我们对设备操作就转换为对文件的操作。那么我们在用户空间对文件的操作包括open、read、write、close等。那么在驱动程序中如何响应用户发出来的文件操作请求呢？

通过本实验先了解一下大体的过程，之后我会渐渐向大家介绍具体的细节。

三、实验步骤

1、编写驱动程序

driver_char.c

[plain] view plaincopy
#include <linux/module.h>  
#include <linux/kernel.h>  
#include <linux/fs.h>  
#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user,copy_from_user */  
#define MY_MAJOR 240  
  
int my_open (struct inode *inode,struct file *filp)  
{  
    printk("#########open######\n");  
    return 0;  
}  
  
ssize_t my_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
{  
    printk("#########read######\n");  
    return count;  
}  
  
ssize_t my_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)  
{  
    printk("#########write######\n");  
    return count;  
}  
  
int my_release (struct inode *inode, struct file *filp)  
{  
    printk("#########release######\n");  
    return 0;  
}  
  
struct file_operations my_fops ={  
    .owner = THIS_MODULE,  
    .open = my_open,  
    .read = my_read,  
    .write = my_write,  
    .release = my_release,  
};  
  
int __init my_init (void)  
{  
    int rc;  
    printk ("Test char dev\n");  
    rc = register_chrdev(MY_MAJOR,"my",&my_fops);  
    if (rc <0)  
    {  
        printk ("register %s char dev error\n","my");  
        return -1;  
    }  
  
    printk ("ok!\n");  
    return 0;  
}  
  
void __exit my_exit (void)  
{  
    unregister_chrdev(MY_MAJOR,"my");  
    printk ("module exit\n");  
}  
  
MODULE_LICENSE("GPL");  
module_init(my_init);  
module_exit(my_exit);  

Makefile文件

[plain] view plaincopy
obj-m := driver_char.o  
KDIR :=/work/linux-2.6.36.2-v1.05/  
all:  
    make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) modules  
install:  
    cp driver_char.ko /tftpboot/  
clean:  
    make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) clean  

2、编写测试程序

test.c

[plain] view plaincopy
#include <stdio.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <fcntl.h>  
int main (void)  
{  
    int fd;  
    char buf[10]={0,1};  
    char buf2[10];  
    fd = open("/dev/my_char",O_RDWR);  
    if (fd < 0)  
    {  
        printf ("Open /dev/my_char");  
        return -1;  
    }  
    write(fd,buf,2);  
    read(fd,buf2,2);  
    close (fd);  
    return 0;  
}  

3、编译驱动程序与测试程序

编译驱动程序

#make

将驱动程序放到tftp的工作目录 /tftpboot

#make install

编译测试程序

#arm-linux-gcc test.c -o test

将测试程序放到tftp的工作目录 /tftpboot

#cp test /tftpboot

4、将程序下载到开发板

将开发板的IP地址修改，与主机在同一个网段。确保PC的tftp服务开启。

下载程序到开发板

SMDK6410# tftp -l /lib/modules/2.6.36.2/driver_char.ko -r driver_char.ko -g 192.168.1.111 192.168.1.111为服务器IP

SMDK6410# tftp -l test -r test -g 192.168.1.111

5、测试

加载驱动 #insmod /lib/modules/2.6.36.2/driver_char.ko

创建设备文件 #mknod /dev/my_char c 240 0

测试 ./test

        [root@FORLINX6410]# ./test
        #########open######
        #########write######
        #########read######
        #########release######

卸载驱动 #rmmod driver_char

从上面的结果我们可以看到，当用户调用相应的文件操作函数时，驱动程序中的相应的函数也会被调用。

大家可以修改相应程序，测试一下其他的情况。

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备注：本驱动使用了最基本的内核函数，可能操作方法与你看过的其他驱动程序不太一样，尤其注册字符设备的函数。没关系，我们会一步一步介绍相关的其他函数。