HUST_CSE_OS_EXPERIMENT_4｜第8章设备管理，第9章 文件管理
文章目录
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- 任务
- 任务1 编写一个Linux内核模块，并完成安装/卸载等操作。
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- 1. 提示
- 2. 任务代码
- 3. 结果及说明
- 任务2 编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。
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- 1. 提示
- 2. 任务代码
- 3. 结果及说明
- 任务3 编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。
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- 1. 提示
- 2. 任务代码
- 3. 结果及说明
任务
一、实验目的
1）理解设备是文件的概念。
2）掌握Linux模块、驱动的概念和编程流程
3）Windows /Linux下掌握文件读写基本操作
二、实验内容
1）编写一个Linux内核模块，并完成安装/卸载等操作。
2）编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。功能：write几个整数进去，read出其和或差或最大值。
3）编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。功能：有序读写内核缓冲区，返回实际读写字节数。
任务1 编写一个Linux内核模块，并完成安装/卸载等操作。
1. 提示
提示1：安装时和退出时在内核缓冲区显示不同的字符串。
提示2：相关函数：module_init( )、 module_exit( )
提示3： MODULE_LICENSE( )、 MODULE_AUTHOR ( )等可选
提示4：安装命令：insmod XXXX.ko
提示5：扩展：编写带参数的模块程序
int mytest = 100;
module_param(mytest, int, 0644);
2. 任务代码
先安装一个必要的软件包（否则会有warning）：
sudo apt install libelf-dev
文件code1.c：
#includeMakefile：
obj-m += code1.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
然后运行：
sudo make
3. 结果及说明
1)模块作用：实验文件编译生成的ko模块可接收charp型参数，默认为"shandianchengzi"。当用户加载模块时输出"Hello, dear 参数!\n"，退出时输出"GoodBye, 参数!\n"。
2)如何向模块中传入参数：函数原型module_param(name, type, perm)，参数name，type是自己定义的变量的类型，perm是权限。
其中常用的权限：①0755->用户具有读/写/执行权限，组用户和其它用户具有读/写权限；②0644->用户具有读/写权限，组用户和其它用户具有只读权限；
一般赋予目录0755权限，而文件赋予0644权限。
3)编译：
4)结果：
先用sudo dmesg -C清空缓冲区，然后使用sudo insmod code1.ko yourID='shandianchengzi'装入内核并修改参数值，再dmesg显示当前内容。再使用sudo rmmod code1.ko卸载内核，再dmesg显示当前内容。与预期相符。
参考：
主要：Linux中添加一个带参数的模块
传入字符串的设计：第四章Linux内核模块之五（模块参数）
任务2 编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。
1. 提示
提示1：参考任务1
提示2：至少实现xx_open,xx_write,xx_read等函数
提示3：功能：
xx_write( )写进去2个整数
xx_read( )读回结果（和或差或最大值）
提示4: [可选的设备注册方式，其余方式参考baidu]
struct miscdevice mydemodrv_misc_device ;
ret = misc_register( &mydemodrv_misc_device )
2. 任务代码
code2.c：
#include 测试程序：
test.c:
#include 3. 结果及说明
1)编译：
2)结果：完成的是求和功能。
3)遇到的问题：最开始，打开文件指针的时候用了O_RDONLY，只读。后来写write的时候死活读不进去。。。
怀疑是中间文件没删、模块代码返回值不能size_t强转ssize_t等问题，结果原来是因为这个。。。。。。。
改成O_RDWR | O_CREAT。
参考：《内核kernel：misc机制字符设备驱动模块编写》
O_RDWR | O_CREAT参考：3.8 write函数-文件数据写
4)用的方法是先读入缓冲区，再用sscanf读。我觉得传整型指针有点麻烦，要写两个write。
5)设备读不了写不了装不了用不了没输出：
甚至把模块卸载了，它还在！
这是因为在装入模块之前，不慎调用test程序，已经提前申请打开了设备，以致于装载的时候未装载成功。
如果出现这种情况，运行：
sudo rm /dev/code2
任务3 编写Linux驱动程序并编程应用程序测试。
1. 提示
提示1：参考任务1
提示2：至少实现xx_open,xx_write,xx_read等函数
提示3：功能：
内核分配一定长度的缓冲区，比如64字节。
xx_write()写进去若干字符，注意维护写入位置。下次继续写的话，接着该位置往后写，直到缓冲区末尾。要返回实际写入字数。
xx_read()读出若干字符串，注意维护读出位置。下次继续读的话，接着该位置往后读，直到缓冲区末尾。要返回实际读回字数。
扩展：
▲缓冲区设置为循环缓冲区？
▲如何避免写覆盖，避免读重复？
2. 任务代码
code3.c
#include 测试程序：
test.c:
#include 3. 结果及说明
1)kmalloc头文件是#include
2)编译：
3)运行：
4)遇到的问题2：copy_to_user和copy_from_user的to和from参数是反过来的，一开始没注意。
5)遇到的问题3：
下面这个不行：
if(pos - lbuf < 0)
{
lbuf = pos;
}
改成这个才行：
if(pos < lbuf)
{
lbuf = pos;
}
因为size_t是unsigned类型的，所以不能直接跟0比较。