导出符号表和字符设备驱动

目录

1. 导出符号表

1.1. 应用场景：驱动B想要使用驱动A的函数

1.2. 函数解析

1.3. 撰写提供者.c文件

1.4. 撰写提供者makefile文件

1.5. 执行makefile文件生成Module.symvers

1.6. 撰写调用者.c文件

1.7. 撰写调用者的makefile

1.8. 调用验证

2. 字符设备驱动（重点）

2.1. 应用场景：通过应用层读写设备驱动触发内核层操作

2.2. 函数解析

2.3. 撰写驱动.c文件

2.4. 撰写驱动.c的makefile文件

2.5. 执行make命令

2.6. 光有驱动是不行的，需要撰写应用层的.c文件

2.7. 手动创建设备文件

---

1. 导出符号表

1.1. 应用场景：驱动B想要使用驱动A的函数

1.2. 函数解析

函数原型：EXPORT_SYMBOL_GPL(FUNCTION NAME);
功能：导出符号表函数
参数：
	FUNCTION NAME 需要导出的函数名

1.3. 撰写提供者.c文件

hello.c

#include 
#include 
#include 
//撰写提供函数
int add(int a,int b)
{
	return (a+b);
}
//使用导出符号表函数
EXPORT_SYMBOL_GPL(add);
static int __init hello_init(void)
{
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)
{
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

1.4. 撰写提供者makefile文件

hello文件的Makefile

KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
#KERNELDIR:=/home/hq/temp/kernel-3.4.39/
PWD:=$(shell pwd)
all:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean
obj-m:=add.o

1.5. 执行makefile文件生成Module.symvers

执行make命令

我们可以看到在生成一个

vi Module.symvers 使用vi命令我们可以看到文件信息

第一个参数是add的函数的地址

1.6. 撰写调用者.c文件

add.c

#include 
#include 
#include 
extern int add(int a,int b);//外部引用

static int __init hello_init(void)
{
return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
//此处调用了add函数
printk("add函数调用：%d\n",add(10,20));
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

1.7. 撰写调用者的makefile

add文件的Makefile

KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
#KERNELDIR:=/home/hq/temp/kernel-3.4.39/
PWD:=$(shell pwd)
all:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean
obj-m:=add.o

1.8. 调用验证

验证分析：分析hello.c源代码得出拆卸hello.ko文件会调用add函数

》1.安装add.ko（提供者）文件

若是不安装add.ko文件在安装hello.ko时候会出现add.o未定义的情况

》2.安装hello.ko（调用者）文件

》3.根据分析拆卸会调用add函数

2. 字符设备驱动（重点）

2.1. 应用场景：通过应用层读写设备驱动触发内核层操作

2.2. 函数解析

》1.函数原型：int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations *fops)
函数功能：注册一个字符设备驱动
参数：
	major：主设备号	大于0为此设备号 等于0为默认分配设备号
	name： 设备名字
	fops:  操作方法的结构体
返回值：
	由major决定
    major>0,成功返回0，失败返回错误码（负数）
    major=0,成功返回主设备号，失败返回错误码
》2.函数原型：void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
函数功能：注销一个字符设备驱动
参数：
	major：主设备号
	name： 设备名字
	无返回值

关于fops结构体，我们只用到几个就可

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);
};

2.3. 撰写驱动.c文件

//写一个字符设备驱动
#include 
#include 
#include 
#include  //不要忘记添加头文件

unsigned int major =0; //主设备号
#define NAME "hello"//定义设备文件名

//2.填充函数和结构体
//定义read函数
ssize_t mycdev_read (struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t * offs)
{
printk("hello read\n");
return 0;
}
//定义写函数
ssize_t mycdev_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *offs)
{
printk("hello write\n");
return 0;
}
//定义打开函数
int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("hello open\n");
return 0;
}
//定义关闭函数
int mycdev_release (struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("hello close\n");
return 0;
}

//填充设备文件结构体
struct file_operations fops={
.open=mycdev_open,
.write=mycdev_write,
.release=mycdev_release,
.read=mycdev_read,
};

static int __init hello_init(void)
{

//1.注册设备

major= register_chrdev(major, NAME, &fops);
if(major<0)
{
printk("register_chrdev error\n");
return major; //出错的话major为负值
}

return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
//3.拆卸的时候注销设备
unregister_chrdev(major, NAME);

}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

2.4. 撰写驱动.c的makefile文件

KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
#KERNELDIR:=/home/hq/temp/kernel-3.4.39/
PWD:=$(shell pwd)
all:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean
obj-m:=hello.o

2.5. 执行make命令

2.6. 光有驱动是不行的，需要撰写应用层的.c文件

在驱动同级目录下创建test.c文件

写入应用层程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

char buf[128]={0};
int main(int argc,const char *argv[])
{
  int fd;
  fd=open("./hello",O_RDWR);
  if(fd==-1)
  {
    perror("open error");
    return -1;
  }
  write(fd,buf,sizeof(buf));
  read(fd,buf,sizeof(buf));
  close(fd);
  return 0;
}

使用gcc进行编译，生成a.out文件

2.7. 手动创建设备文件

》1.使用 sudo insmod xxxx.ko 安装驱动

》2.使用 cat /proc/devices 查看主设备号

》3.使用 sudo mknod <你的文件名字> c/b(c字符设备 b块设备) 主设备号 次设备号

可以手动创建设备文件

》4.修改设备文件的权限

sudo chmod 0777 hello 修改权限

》5.运行应用层的可执行程序，我的是a.out文件

能看到最后结果