Linux_2.6字符設備驅動實例

第一步：my74hc595.c

#include <linux/module.h> //模塊所需的大量符號和函數定義
#include <linux/init.h> //指定初始化和清除函數
#include <linux/fs.h> //文件系統相關的函數和頭文件
#include <linux/cdev.h> //cdev結構的頭文件
#include <asm/uaccess.h> //在內核和用戶空間中移動數據的函數
#include <linux/slab.h>
#include <linux/device.h>

MODULE_LICENSE("GPL"); //指定代碼使用的許可證

//文件操做函數的聲明
int my74hc595_open(struct inode *, struct file *);
int my74hc595_release(struct inode *, struct file *);
ssize_t my74hc595_read(struct file *, char *, size_t, loff_t *);
ssize_t my74hc595_write(struct file *, const char *, size_t, loff_t *);

int dev_major = 1253; //指定主設備號
int dev_minor = 0; //指定次設備號

static struct class *firstdrv_class;
static struct device *firstdrv_class_dev;

struct cdev *my74hc595_cdev; //內核中表示字符設備的結構
int *gp_testdata;//測試用數據

struct file_operations my74hc595_fops= //將文件操做與分配的設備號相連
{
　　owner: THIS_MODULE, //指向擁有該模塊結構的指針
　　open: my74hc595_open,
　　release: my74hc595_release,
　　read: my74hc595_read,
　　write: my74hc595_write,
};

static void __exit my74hc595_exit(void) //退出模塊時的操做
{
　　dev_t devno=MKDEV(dev_major, dev_minor); //dev_t是用來表示設備編號的結構

　　cdev_del(my74hc595_cdev); //從系統中移除一個字符設備
　　kfree(my74hc595_cdev); //釋放自定義的設備結構
　　kfree(gp_testdata);
　　unregister_chrdev_region(devno, 1); //註銷已註冊的驅動程序

　　device_unregister(firstdrv_class_dev); //刪除/dev下對應的字符設備節點
　　class_destroy(firstdrv_class);

　　printk("my74hc595 unregister success\n");
}

static int __init my74hc595_init(void) //初始化模塊的操做
{
　　int ret, err;
　　dev_t devno;
#if 1
　　//動態分配設備號，次設備號已經指定
　　ret=alloc_chrdev_region(&devno, dev_minor, 1, "my74hc595");
　　//保存動態分配的主設備號
　　dev_major=MAJOR(devno);

#else
　　//根據指望值分配設備號
　　devno=MKDEV(dev_major, dev_minor);
　　ret=register_chrdev_region(devno, 1, "my74hc595");
#endif

　　if(ret<0)
　　{
　　　　printk("my74hc595 register failure\n");
　　　　//my74hc595_exit(); //若是註冊設備號失敗就退出系統
　　　　return ret;
　　}
　　else
　　{
　　　　printk("my74hc595 register success\n");
　　}

　　gp_testdata = kmalloc(sizeof(int), GFP_KERNEL);
#if 0//兩種初始化字符設備信息的方法
　　my74hc595_cdev = cdev_alloc();//調試時，此中方法在rmmod後會出現異常，緣由未知
　　my74hc595_cdev->ops = &my74hc595_fops;
#else
　　my74hc595_cdev = kmalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
　　cdev_init(my74hc595_cdev, &my74hc595_fops);
#endif

　　my74hc595_cdev->owner = THIS_MODULE; //初始化cdev中的全部者字段

　　err=cdev_add(my74hc595_cdev, devno, 1); //向內核添加這個cdev結構的信息
　　if(err<0)
　　　　printk("add device failure\n"); //若是添加失敗打印錯誤消息

　　firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "my74hc595");
　　firstdrv_class_dev = device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(dev_major, 0), NULL,"my74hc595-%d", 0);//在/dev下建立節點

　　printk("register my74hc595 dev OK\n");

　　return 0;
}
//打開設備文件系統調用對應的操做
int my74hc595_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
　　//將file結構中的private_data字段指向已分配的設備結構
　　filp->private_data = gp_testdata;
　　printk("open my74hc595 dev OK\n");
　　return 0;
}
//關閉設備文件系統調用對應的操做
int my74hc595_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
　　printk("close my74hc595 dev OK\n");
　　return 0;
}
//讀設備文件系統調用對應的操做
ssize_t my74hc595_read(struct file *filp, char *buf, size_t len, loff_t *off)
{
　　//獲取指向已分配數據的指針
　　unsigned int *p_testdata = filp->private_data;
　　//將設備變量值複製到用戶空間
　　if(copy_to_user(buf, p_testdata, sizeof(int)))
　　{
　　　　return -EFAULT;
　　}
　　printk("read my74hc595 dev OK\n");
　　return sizeof(int); //返回讀取數據的大小
}
//寫設備文件系統調用對應的操做
ssize_t my74hc595_write(struct file *filp, const char *buf, size_t len, loff_t *off)
{
　　//獲取指向已分配數據的指針
　　unsigned int *p_testdata = filp->private_data;
　　//從用戶空間複製數據到內核中的設備變量
　　if(copy_from_user(p_testdata, buf, sizeof(int)))
　　{
　　　　return -EFAULT;
　　}
　　printk("write my74hc595 dev OK\n");
　　return sizeof(int); //返回寫數據的大小
}

module_init(my74hc595_init); //模塊被裝載時調用my74hc595_init
module_exit(my74hc595_exit); //模塊被卸載時調用my74hc595_exit

 

第二步：Makefile

按以下內容編寫一個Makefile文件，而後輸入make就能夠開始自動編譯了。編譯以後獲得了一個名爲my74hc595.ko的模塊文件，這就是咱們須要的設備驅動文件。

 

#Makefile
CROSS_COMPILE=arm-linux-
ARCH:=arm
CC:=$(CROSS_COMPILE)gcc
LD:=$(CROSS_COMPILE)ld
obj-m = my74hc595.o
module-objs = my74hc595.o

KDIR = /home/zhang/at91/linux-at91
PWD = $(shell pwd)
default:
$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
clean:
rm -rf *.o *.ko *~

 

接下來運行以下代碼，將驅動加入內核。

insmod my74hc595.ko

將自動在/dev目錄下建立設備節點

rmmod my74hc595.ko

將自動刪除節點

 

第三步：CharDevTest.c

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <stdio.h>#include <fcntl.h> main(){ 　　int fd, num;　　// fd=open("/dev/my74hc595", O_RDWR, S_IRUSR|S_IWUSR); //可讀寫方式打開設備文件 　　fd=open("/dev/my74hc595-0", O_RDWR); //可讀寫方式打開設備文件 　　if(fd!=-1) 　　{ 　　　　read(fd, &num, sizeof(int)); //讀取設備變量 　　　　printf("The my74hc595 is %d\n", num); 　　　　printf("Please input the num written to my74hc595\n"); 　　　　scanf("%d", &num); 　　　　write(fd, &num, sizeof(int)); //寫設備變量 　　　　read(fd, &num, sizeof(int)); //再次讀取剛纔寫的值 　　　　printf("The my74hc595 is %d\n", num); 　　　　close(fd); //關閉設備文件 　　} 　　else 　　{ 　　　　printf("Device open failure\n"); 　　　　perror("open my74hc595"); 　　}}