一.开发环境:
主 机:VMWare--Fedora 9
开发板:友善之臂mini2440--256MB Nandflash
编译器:arm-linux-gcc-
#ifndef _MEMDEV_H_ #define _MEMDEV_H_ #ifndef MEMDEV_MAJOR #define MEMDEV_MAJOR 254 /*预设的mem的主设备号*/ #endif #ifndef MEMDEV_NR_DEVS #define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*设备数*/ #endif #ifndef MEMDEV_SIZE #define MEMDEV_SIZE 4096 #endif /*mem设备描述结构体*/ struct mem_dev { char *data; unsigned long size; }; #endif /* _MEMDEV_H_ */
#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> #include "memdev.h" static mem_major = MEMDEV_MAJOR; module_param(mem_major, int, S_IRUGO); struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体指针*/ struct cdev cdev; /*文件打开函数*/ int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp) { struct mem_dev *dev; /*获取次设备号*/ int num = MINOR(inode->i_rdev); if (num >= MEMDEV_NR_DEVS) return -ENODEV; dev = &mem_devp[num]; /*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/ filp->private_data = dev; //方便以后对该指针的使用 return 0; } /*文件释放函数*/ int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /*读函数*/ static ssize_t mem_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 mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/ /*判断读位置是否有效*/ if (p >= MEMDEV_SIZE) //超出读取范围,返回0表示读取不到数据 return 0; if (count > MEMDEV_SIZE - p) count = MEMDEV_SIZE - p; /*读数据到用户空间*/ if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->data + p), count)) { 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 mem_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 mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/ /*分析和获取有效的写长度*/ if (p >= MEMDEV_SIZE) return 0; if (count > MEMDEV_SIZE - p) count = MEMDEV_SIZE - p; /*从用户空间写入数据*/ if (copy_from_user(dev->data + 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 mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence) { loff_t newpos; switch(whence) { case 0: /* SEEK_SET */ newpos = offset; break; case 1: /* SEEK_CUR */ newpos = filp->f_pos + offset; break; case 2: /* SEEK_END */ newpos = MEMDEV_SIZE -1 + offset; break; default: /* can't happen */ return -EINVAL; } if ((newpos<0) || (newpos>MEMDEV_SIZE)) return -EINVAL; filp->f_pos = newpos; return newpos; } /*文件操作结构体*/ static const struct file_operations mem_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek = mem_llseek, .read = mem_read, .write = mem_write, .open = mem_open, .release = mem_release, }; /*设备驱动模块加载函数*/ static int memdev_init(void) { int result; int i; dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0); /* 静态申请设备号*/ if (mem_major) result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev"); else /* 动态分配设备号 */ { result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev"); mem_major = MAJOR(devno); } if (result < 0) return result; /*初始化cdev结构*/ cdev_init(&cdev, &mem_fops);//使cdev与mem_fops联系起来 cdev.owner = THIS_MODULE;//owner成员表示谁拥有这个驱动程序,使“内核引用模块计数”加1;THIS_MODULE表示现在这个模块被内核使用,这是内核定义的一个宏 cdev.ops = &mem_fops; /* 注册字符设备 */ cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS); /* 为设备描述结构分配内存*/ mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);//目前为止我们始终用GFP_KERNEL if (!mem_devp) /*申请失败*/ { result = - ENOMEM; goto fail_malloc; } memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev)); /*为设备分配内存*/ for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++) { mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE; mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);//分配出来的地址存在此 memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE); } return 0; fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno, 1); return result; } /*模块卸载函数*/ static void memdev_exit(void) { cdev_del(&cdev); /*注销设备*/ kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/ unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/ } MODULE_LICENSE("GPL"); module_init(memdev_init); module_exit(memdev_exit);三.编译源码 1.把这两个驱动源文件复制进内核linux-2.6.32.2/drivers/char目录下
2.修改该目录下的Kconfig文件添加
config MEMDEV_DRIVER tristate "memdev driver"
3.修改该目录下的Makefile文件,依葫芦画瓢,添加
obj-$(CONFIG_HELLO_DRIVER) += memdev.o
至此,文件以添加进内核。
4.到Linux-2.6.32.2源代码根目录下执行
make menuconfig
在字符设备中找到菜单项“memdev driver“,就是我们刚才添加的驱动模块,选为M
5.在Linux-2.6.32.2源代码根目录下执行
make modules
就能生成内核模块文件memdev.ko
至此,我们已经完成驱动模块的编译。
四.把驱动下载到开发版并安装
1.把memdev.ko 下载到开发板,并移到/lib/modules/2.6.29.4-FriendlyARM目录下,然后在开发板中执行
#modprobe memdev
(注意用modprobe命令不需要.ko后缀,rmmod也是如此,这个经常会忘记)
当然你也可以用insmod命令:insmod memdev.ko
2.创建设备文件节的
#mknod /dev/memdev0 c 254 0
五.测试
测试代码如下:
app_mem.c
#include <stdio.h> int main() { FILE *fp0 = NULL; char Buf[4096]; /*初始化Buf*/ strcpy(Buf,"Mem is char dev!"); printf("BUF: %s\n",Buf); /*打开设备文件*/ fp0 = fopen("/dev/memdev0","r+"); if (fp0 == NULL) { printf("Open Memdev0 Error!\n"); return -1; } /*写入设备*/ fwrite(Buf, sizeof(Buf), 1, fp0); /*重新定位文件位置(思考没有该指令,会有何后果)*/ fseek(fp0,0,SEEK_SET); /*清除Buf*/ strcpy(Buf,"Buf is NULL!"); printf("BUF: %s\n",Buf); /*读出设备*/ fread(Buf, sizeof(Buf), 1, fp0); /*检测结果*/ printf("BUF: %s\n",Buf); return 0; }
把程序交叉编译后传到板子上执行
程序输出结果如下:
结果和预想的一样。
六.总结
我原本并没打算把他下载到开发板上运行,以为在虚拟机上就可以运行了,但是insmod的时候老是出现一个错误
insmod error inserting 'memdev.ko': -1 Invalid module format
后来在网上查了一些资料,这个错误可能是因为内核代码树与内核不一样,我用uname -a 查看了一下,发现我的内核版本是2.6.25-14。另外我用file命令查看了一下生成的memdev.ko 文件,发现是编译成了ARM平台上的文件。我的开发板的内核是和内核代码树一样的,于是还是下载到了板子上实验,在板子上没有出现刚才的错误。