【嵌入式 Linux 驱动开发基础知识】Hello 驱动
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前言
一、思路
二、步骤
1.确定主设备号
2. 定义自己的file_operations结构体
3.实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序
5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数
6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数
7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点
8.hello_drv.c完整代码
9.Makefile
10.hello_drv_test.c
11.传输，使用以下工具将代码从window传到Ubuntu
12.将代码传到板子上
13.结果
前言
本文记录了一些实验步骤。
一、思路
1. 确定主设备号
2. 定义自己的file_operations结构体
3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序
5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数
二、步骤
1.确定主设备号
int major = 0;2. 定义自己的file_operations结构体
static struct file_operations hello_drv = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = hello_drv_open,
.read = hello_drv_read,
.write = hello_drv_write,
.release = hello_drv_close,
};
结构体内成员赋值： .+成员=值；
例：.owner = THIS_MODULE,
.open = hello_drv_open,
成员位置如下图：
3.实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
static ssize_t hello_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(1024, size));
return MIN(1024, size);
}
static ssize_t hello_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));
return MIN(1024, size);
}
static int hello_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return 0;
}
static int hello_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return 0;
}用户在读数据时会传入一个buf,buf是用户空间的指针，__user是空的宏用来表示buf是来自用户空间，不能直接访问。size表示要读多少数据。
成功就return 0，失败会返回其他的值（负值？）。
err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));//从用户的buf拷贝来，拷到驱动程序定义的buf-->kernel_buf
//拷贝多长数据，从size和1024中取最小值？为什么要取最小值。
return MIN(1024, size);//成功后返回已经处理的数据的长度
4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序
5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数
因为驱动程序是在入口函数里调用的，所以要定义一个入口函数
static int __init hello_init(void)
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv); /* /dev/hello */
hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class");
err = PTR_ERR(hello_class);
if (IS_ERR(hello_class)) {
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
unregister_chrdev(major, "hello");
return -1;
}
device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello"); /* /dev/hello *///主设备号是major，次设备号是0，名字是hello,以后就可以用/dev/hello来访问这个驱动程序了
return 0;
}6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数
static void __exit hello_exit(void)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);//一些调试信息
device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(hello_class);
unregister_chrdev(major, "hello");//卸载
}
7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点
//怎么让设备知道那个是出口（入口）函数
module_init(hello_init);//这个宏的作用:把这个函数修饰成入口函数
module_exit(hello_exit);//把这个函数修饰成出口函数
MODULE_LICENSE("GPL");//一定要，说明遵守这个驱动程序8.hello_drv.c完整代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//1.确定主设备号
static int major = 0;
//驱动程序保存应用程序下发数组，定义一个buf
static char kernel_buf[1024];
static struct class *hello_class;
#define MIN(a, b) (a < b ? a : b)
/* 3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */
static ssize_t hello_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)//用户在读数据时会传入一个buf,buf是用户空间的指针，__user是空的宏用来表示buf是来自用户空间，不能直接访问，size表示读多少数据（不知道是一次多少还是总共多少）
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(1024, size));
return MIN(1024, size);
}
static ssize_t hello_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));//从用户的buf拷贝来，拷到驱动程序定义的buf-->kernel_buf
//拷贝多长数据，从size和1024中取最小值？为什么要取最小值。
return MIN(1024, size);//成功后返回已经处理的数据的长度
}
static int hello_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return 0;
}
static int hello_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return 0;
}
//2.定义知己的file_operations结构体
static struct file_operations hello_drv = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = hello_drv_open,
.read = hello_drv_read,
.write = hello_drv_write,
.release = hello_drv_close,
};
/* 4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序 */
/* 5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数 */
static int __init hello_init(void)
{
int err;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv); /* /dev/hello */
hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class");
err = PTR_ERR(hello_class);
if (IS_ERR(hello_class)) {
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
unregister_chrdev(major, "hello");
return -1;
}
device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello"); /* /dev/hello *///主设备号是major，次设备号是0，名字是hello,以后就可以用/dev/hello来访问这个驱动程序了
return 0;
}
/* 6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数 */
static void __exit hello_exit(void)
{
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);//一些调试信息
device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(hello_class);
unregister_chrdev(major, "hello");//卸载
}
/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */
//怎么让设备知道那个是出口（入口）函数
module_init(hello_init);//这个宏的作用:把这个函数修饰成入口函数
module_exit(hello_exit);//把这个函数修饰成出口函数
MODULE_LICENSE("GPL");//一定要，说明遵守这个驱动程序 9.Makefile
# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH, 比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH, 比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
# 请参考各开发板的高级用户使用手册
KERN_DIR = /home/book/eLinuxCore_100ask-t113-pro/linux
all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
$(CROSS_COMPILE)gcc -o hello_drv_test hello_drv_test.c
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf modules.order
rm -f hello_drv_test
obj-m += hello_drv.o
10.hello_drv_test.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/*
* ./hello_drv_test -w abc
* ./hello_drv_test -r
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
char buf[1024];
int len;
/* 1. 判断参数 */
if (argc < 2)
{
printf("Usage: %s -w \n", argv[0]);
printf(" %s -r\n", argv[0]);
return -1;
}
/* 2. 打开文件 */
fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
if (fd == -1)
{
printf("can not open file /dev/hello\n");
return -1;
}
/* 3. 写文件或读文件 */
if ((0 == strcmp(argv[1], "-w")) && (argc == 3))
{
len = strlen(argv[2]) + 1;
len = len < 1024 ? len : 1024;
write(fd, argv[2], len);
}
else
{
len = read(fd, buf, 1024);
buf[1023] = '\0';
printf("APP read : %s\n", buf);
}
close(fd);
return 0;
}
11.传输，使用以下工具将代码从window传到Ubuntu
12.将代码传到板子上
记得！！
13.结果
insmod hello_drv.ko
cat /proc/devices
可以用echo 0 4 0 7 > /proc/sys/kernel/ printk 关掉没什么用的打印信息原因见http:// blog.chinaunix.net/ uid-28414100-id- 5836127.html
传输方法：使用 adb