Linux设备驱动入门----globalmem字符设备驱动
2012-08-06 10:42
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/* globalmem字符设备驱动 * 作者:liwei.cai * 日期:2012-08-03 * globalmem.c */ #include <linux/module.h> #include <linux/types.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/mm.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/init.h> #include <linux/cdev.h> #include <asm/io.h> #include <asm/system.h> #include <asm/uaccess.h> #define GLOBALMEM_SIZE 0x1000 /* 全局内存大小:4KB */ #define MEM_CLEAR 0x01 /* 清零全局内存 */ #define GLOBALMEM_MAJOR 250 /* 预设的globalmem 的主设备号 */ static int globalmem_major = GLOBALMEM_MAJOR; /* globalmem设备结构体 */ struct globalmem_dev { struct cdev cdev; /* cdev结构体 */ unsigned char mem[GLOBALMEM_SIZE]; /* 全局变量 */ }; //struct globalmem_dev dev; /* 设备结构体实例 */ struct globalmem_dev *globalmem_devp; /* 设备结构体指针 */ /* 文件打开函数 */ int globalmem_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /* 将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针 */ filp->private_data = globalmem_devp; return 0; } /* 文件释放函数 */ int globalmem_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* globalmem 设备驱动的读函数 */ static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) { unsigned long p = *ppos; unsigned int count = size; int ret = 0; struct globalmem_dev *dev = filp->private_data;//获得设备结构体指针 /* 分析和获取有效的读长度 */ if(p >= GLOBALMEM_SIZE) //要读的偏移位置越界 { return count ? -ENXIO : 0; } if (count > GLOBALMEM_SIZE - p) //要读的字节太大 { count = GLOBALMEM_SIZE - p; } /* 内核控件-->用户空间 */ if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->mem + p), count)) { ret = -EFAULT; } else { *ppos += count; ret = count; printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %ld \n", count, p); } return ret; } /* globalmem 设备驱动的写函数 */ static ssize_t globalmem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) { unsigned long p = *ppos; unsigned int count = size; int ret = 0; struct globalmem_dev *dev = filp->private_data;//获取设备结构体指针 /* 分析和获取有效的写长度 */ if (p >= GLOBALMEM_SIZE) // 要写的偏移位置越界 { return count ? -ENXIO : 0; } if (count > GLOBALMEM_SIZE - p) // 要写的字节数太多 { count = GLOBALMEM_SIZE - p; } /* 用户空间 --> 内核空间 */ if (copy_from_user(dev->mem + p, buf, count)) { ret = -EFAULT; } else { *ppos += count; ret = count; printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %ld \n", count, p); } return ret; } /* seek()函数对文件定位的起始位置可以是文件开头(SEEK_SET, 0)、 * 当前位置(SEEK_CUR,1)和文件尾(SEEK_END,2) */ static loff_t globalmem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig) { loff_t ret; switch(orig) { case 0: //从文件开头开始偏移 if (offset < 0) { ret = -EINVAL; break; } if ((unsigned int)offset > GLOBALMEM_SIZE)// 偏移越界 { ret = -EINVAL; break; } filp->f_pos = (unsigned int)offset; ret = filp->f_pos; break; case 1: //从当前位置开始偏移 if((filp->f_pos + offset) > GLOBALMEM_SIZE) //偏移越界 { ret = -EINVAL; break; } if ((filp->f_pos + offset) < 0) { ret = -EINVAL; break; } filp->f_pos += offset; ret = filp->f_pos; break; default: ret = -EINVAL; } return ret; } /* ioctl()函数接受MEM_CLEAR命令,这个命令会将全局内存的有效数据长度清零 * 对于设备不支持的命令,返回-EINCVAL */ static int globalmem_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) { struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /* 获得设备结构体指针 */ switch(cmd) { case MEM_CLEAR://清除全局内存 memset(dev->mem, 0, GLOBALMEM_SIZE); printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero\n"); break; default: return -EINVAL; } return 0; } /* 与globalmem的cdev关联的file_operations结构体 */ static const struct file_operations globalmem_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek = globalmem_llseek, .read = globalmem_read, .write = globalmem_write, .ioctl = globalmem_ioctl, .open =globalmem_open, .release = globalmem_release, }; /* 初始化并添加cdev结构体 */ static void globalmem_setup_cdev(struct globalmem_dev *dev, int index) { int err, devno = MKDEV(globalmem_major, index); cdev_init(&dev->cdev, &globalmem_fops); dev->cdev.owner = THIS_MODULE; dev->cdev.ops = &globalmem_fops; err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1); if(err) { printk(KERN_NOTICE "ERROR %d adding LED%d", err, index); } } /* globalmem设备驱动模块加载函数 */ int globalmem_init(void) { int result; dev_t devno = MKDEV(globalmem_major, 0); /* 申请字符设备驱动区域 */ if (globalmem_major) { result = register_chrdev_region(devno, 1, "globalmem"); } else { /* 动态加载主设备号 */ result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "globalmem"); globalmem_major = MAJOR(devno); } if (result < 0) { return result; } /* 动态申请设备结构体的内存 */ globalmem_devp = kmalloc(sizeof(struct globalmem_dev), GFP_KERNEL); if (!globalmem_devp) //申请失败 { result = -ENOMEM; goto fail_malloc; } memset(globalmem_devp, 0, sizeof(struct globalmem_dev)); globalmem_setup_cdev(globalmem_devp, 0); return 0; fail_malloc:unregister_chrdev_region(devno, 1); return result; } /* globalmem设备驱动卸载函数 */ void globalmem_exit(void) { cdev_del(&globalmem_devp->cdev); //注销cdev // cdev_del(&dev.cdev); /* 删除cdev结构 */ kfree(globalmem_devp); //释放设备结构体内存 unregister_chrdev_region(MKDEV(globalmem_major,0), 1); /*注销设备区域 */ } MODULE_AUTHOR("Liwei.Cai"); MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); module_param(globalmem_major, int, S_IRUGO); module_init(globalmem_init); module_exit(globalmem_exit);
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