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标题: 驱动入门：一个简单的字符设备驱动（2） [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2017-2-20 17:41 标题: 驱动入门：一个简单的字符设备驱动（2）

第三步、分别实现file_operations里的每个函数。
/*文件打开函数*/
int globalmem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  return 0;  /*这里只是为了讲解大概的流程，不做其他的工作，直接返回*/
}
/*文件释放函数*/
int globalmem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  return 0;  /*这里只是为了讲解大概的流程，不做其他的工作，直接返回*/
}
/*读函数，读取其中的内容并返回读取的大小*/
static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size,
  loff_t *ppos)
{
  unsigned long p =  *ppos;  /*当前指针所在的位置*/
  unsigned int count = size; /*要读取的大小*/
  int ret = 0;
  /*分析和获取有效的写长度*/
  if (p >= GLOBALMEM_SIZE)  /*如果当前指针已经到设备最尾端*/
return count ?  - ENXIO: 0;  /*要读取的大小不为0，则返回出错信息*/
  if (count > GLOBALMEM_SIZE - p) /*如果还有可读取的数据不够conut大小*/
count = GLOBALMEM_SIZE - p; /*返回conut个数据*/
/*内核空间->用户空间*/
  if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->mem + p), count)) /*用户的地址空间和内核空间的不能直接传输数据，必须通过copy_to_user  copy_from_user来在两个地址空间中传递数据 */
  {
ret =  - EFAULT;
  }
  else
  {
*ppos += count;
ret = count;

printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
  }
  return ret;
}
/*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;
  /*分析和获取有效的写长度*/
  if (p >= GLOBALMEM_SIZE)  /*没有可写的空间了*/
return count ?  - ENXIO: 0;  /*如果要写非零个数据，则返回出错信息*/
  if (count > GLOBALMEM_SIZE - p)
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 %d\n", count, p);
  }
  return ret;
}
/* seek文件定位函数 */
static loff_t globalmem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig)
{
  loff_t ret = 0;
  switch (orig)
  {
case 0: /*相对文件开始位置偏移*/
   if (offset < 0)
   {
      ret =  - EINVAL;
      break;
   }
   if ((unsigned int)offset > GLOBALMEM_SIZE)
   {
      ret =  - EINVAL;
      break;
   }
   filp->f_pos = (unsigned int)offset;
   ret = filp->f_pos;
   break;
case 1: /*相对文件当前位置偏移*/
   if ((filp->f_pos + offset) > GLOBALMEM_SIZE)
   {
      ret =  - EINVAL;
      break;
   }
   if ((filp->f_pos + offset) < 0)
   {
      ret =  - EINVAL;
      break;
   }
   filp->f_pos += offset;
   ret = filp->f_pos;
   break;
default:
   ret =  - EINVAL;
   break;
  }
  return ret;
}
/* ioctl设备控制函数，这里只是实现一个清空该内存的命令*/
static int globalmem_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned
  int cmd, unsigned long arg)
{
  switch (cmd)
  {
case MEM_CLEAR:
   memset(dev->mem, 0, GLOBALMEM_SIZE);
   printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero\n");
   break;
default:
   return  - EINVAL;
  }
  return 0;
}
第四步、实现注册和卸载函数
到这里我们看似已经实现设备的功能了，但是应用程序还不能够使用它，因为还没有注册该设备，所以我们要把这个设备加载进内核，相对应的当我们不需要该设备了的时候就应该把它从内核卸载掉。在模块加载函数中完成的功能主要有：申请设备号、注册cdev设备结构体。相应的卸载函数中就应该卸载cdev设备结构体，释放设备号。
/*初始化并注册cdev*/
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);
}
/*设备驱动模块加载函数*/
int globalmem_init(void)
{
  int result;
  dev_t devno = MKDEV(globalmem_major, 0);
  /* 申请设备号*/
  if (globalmem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 1, "globalmem");
  else  /* 动态申请设备号 */
  {
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;
}
/*模块卸载函数*/
void globalmem_exit(void)
{
  cdev_del(&globalmem_devp->cdev); /*注销cdev*/
  kfree(globalmem_devp);    /*释放设备结构体内存*/
  unregister_chrdev_region(MKDEV(globalmem_major, 0), 1); /*释放设备号*/
}
第五步、声明一些必要的信息。
我们看看前面的加载和卸载函数，它们与另外的几个函数并没有什么特别之处，当我们加载驱动的时候，内核怎么知道要调用globalmem_init()函数，在卸载驱动时怎么知道调用globalmem_exit()呢？所以我们应该向内核指示它们就是入口和出口函数，这就宏module_init()和module_exit()的作用。
module_init(globalmem_init);
module_exit(globalmem_exit);
除此之外我们还必须声明我们的驱动遵循的license,不然会报错。
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
到这里我们的这个简单的设备就写好了。

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