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一、实现应用层和内核驱动层的数据交互
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/uaccess.h>
#define BUF_LEN 100 //内核空间大小
int major = 11; //主设备号
int minor = 0; //次设备号
int mychar_num = 1; //设备数量
struct cdev mydev; //每一类设备都有一个cdev结构体
char mydev_buf[BUF_LEN];//内核空间
int curlen = 0; //有效数字从零开始
int mychar_open(struct inode *pnode, struct file *pfile)
{
printk("mychar open is called!!!\n");
return 0;
}
ssize_t mychar_read(struct file *pfile, char __user *pbuf, size_t count, loff_t *ppos)
{
int size = 0; //记录读走多少个字节
int ret = 0;
if (count > curlen)
{
size = curlen;
}
else
{
size = count;
}
ret = copy_to_user(pbuf, mydev_buf, size);
if (ret)
{
printk("copy_to_user failed!\n");
return -1;
}
memcpy(mydev_buf, mydev_buf + size, curlen - size); //把在mydev_buf中剩下有效数据存放在以mydev_buf的首地址中
curlen -= size; //读走的字节要被减去
return size;
}
ssize_t mychar_write(struct file *pfile, const char __user *pbuf, size_t count, loff_t *ppos)
{
int size = 0;
int ret = 0;
if (count < BUF_LEN - curlen)
{
size = count;
}
else
{
size = BUF_LEN - curlen;
}
ret = copy_from_user(mydev_buf + curlen, pbuf, size);
if (ret)
{
printk("copy_from_user failed!\n");
return -1;
}
curlen += size;
return size;
}
int mychar_close(struct inode *pnode, struct file *pfile)
{
printk("mychar clsoe is called!!!\n");
return 0;
}
/* 对字符设备的操作函数 */
struct file_operations myops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = mychar_open,
.write = mychar_write,
.read = mychar_read,
.release = mychar_close,
};
int __init mychar_init(void)
{
int ret = 0;
dev_t devno = MKDEV(major, minor); //组合设备号
ret = register_chrdev_region(devno, mychar_num, "mychar"); //手动申请设备号
if (ret) //返回值为0表示申请成功
{
ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, mychar_num, "mychar"); //申请失败则系统自动分配
if (ret)
{
printk("get devno failed!\n");
return -1;
}
major = MAJOR(devno); //从系统分配的设备号中取出主设备号
minor = MINOR(devno); //从系统分配的设备号中取出次设备号
devno = MKDEV(major, minor); //组合设备号
}
/* 使得设备具有myops中的函数操作方法 */
cdev_init(&mydev, &myops);
mydev.owner = THIS_MODULE;
/* 将设备号为devno的这个设备(mydev)添加到内核(内核hash链表中) */
cdev_add(&mydev, devno, mychar_num);
printk("hello world!\n");
return 0;
}
void __exit mychar_exit(void)
{
dev_t devno = MKDEV(major, minor); //组合设备号
unregister_chrdev_region(devno, mychar_num); //注销设备号
/* 从内核中删除mydev这个设备 */
cdev_del(&mydev);
printk("bye bye!!!\n");
}
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(mychar_init);
module_exit(mychar_exit);
收获：
1.本程序中主要涉及到mychar_read函数和mychar_write函数，其余和上一个例程完全一致
2.首先要应用层和内核驱动进行数据交互，那么需要搞清楚的就是数据空间和数据流向即可
(1)数据空间：驱动层定义了一个char mydev_buf[BUF_LEN]类型的空间，其中BUF_LEN=100
(2)数据流向：
在mychar_read函数中：
首先判断应用层需要读取的字节数count与目前内核空间可读取字节数curlen的大小，
如果想要读取的字节数>内核目前的字节数curlen，那么全部读走，并且curlen清零
如果想要读取的字节数<内核目前的字节数curlen,那么读取count个字节，并且curlen-=count；那么此时mydev_buf中的前count个数据是被读走的(对于驱动无意义了)，那么此时需要将count+1处的数据统一向前平移到0位置处,读取函数为copy_to_usr();
在mychar_write函数中：
首先需要判断想要写入到内核空间的字节数count与内核空间剩余资源数BUF_LEN-curlen的大小
如果count < BUF_LEN-curlen,那么直接在curlen+1处继续写入即可，可以全部写入
如果count > BUF_LEN-curlen,那么最多就只能写BUF_LEN-curlen个字节的数据了
写入后记得给curlen+=count;
写入函数为copy_from_usr();
二、应用层
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
int fd = -1;
char buf[6];
if (argc < 2)
{
printf("the arguement is too few!\n");
return -1;
}
fd = open(argv[1], O_RDWR);
if(fd < 0)
{
printf("fail to open %s\n", argv[1]);
return -1;
}
write(fd, "hello", 6);
read(fd, buf, 6);
printf("buf = %s\n", buf);
close(fd);
fd = -1;
return 0;
}
应用层程序的基本逻辑为，通过文件fd对设备进行读写操作，首先使用write对设备进行写操作，写入字符串"hello"，其次使用read函数从内核中读取数据并进行打印。
总结
希望大家在条件允许的情况下还是需要亲自动手验证一下，这些比较基础的驱动程序代码不需要依赖硬件，所以一定得亲手验证一下！不懂的小伙伴可以评论区留言，博主知无不言，言无不尽！最后，各位小伙伴们如果有收获，可以点赞收藏哦，你们的认可是我创作的动力，一起加油！
