字符設備驅動模塊 之 基本通用模塊

字符設備驅動模塊 之 基本通用模塊

1. #include <linux/module.h>  
2. #include <linux/types.h>  
3. #include <linux/fs.h>  
4. #include <linux/errno.h>  
5. #include <linux/mm.h>  
6. #include <linux/sched.h>  
7. #include <linux/init.h>  
8. #include <linux/cdev.h>  
9. #include <asm/io.h>  
10. #include <asm/system.h>  
11. #include <asm/uaccess.h>  
12. #include <linux/device.h> /* device_create()*/  
13.   
14. #define ADC_SIZE 0x1000 /*全局內存最大4K字節*/  
15. #define MEM_CLEAR 0x1 /*清0全局內存*/  
16. #define ADC_MAJOR 250 /*預設的adc的主設備號*/  
17.   
18. static int adc_major = ADC_MAJOR;  
19. /*adc設備結構體*/  
20. struct adc_dev {  
21.   
22.   
23.  struct cdev cdev; /*cdev結構體*/  
24.  unsigned char mem[ADC_SIZE]; /*全局內存*/  
25. };  
26.   
27. struct adc_dev *adc_devp; /*設備結構體指針*/  
28. /*文件打開函數*/  
29. int adc_open(struct inode *inode, struct file *filp)  
30. {  
31.  /*將設備結構體指針賦值給文件私有數據指針*/  
32.  filp->private_data = adc_devp;  
33.  return 0;  
34. }  
35. /*文件釋放函數*/  
36. int adc_release(struct inode *inode, struct file *filp)  
37. {  
38.  return 0;  
39. }  
40.   
41. /* ioctl設備控制函數 */  
42. static int adc_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned  
43.  int cmd, unsigned long arg)  
44. {  
45.  struct adc_dev *dev = filp->private_data;/*獲得設備結構體指針*/  
46.   
47.  switch (cmd) {  
48.  case MEM_CLEAR:  
49.   memset(dev->mem, 0, ADC_SIZE);  
50.   printk(KERN_INFO "adc is set to zero\n");  
51.   break;  
52.   
53.  default:  
54.   return  - EINVAL;  
55.  }  
56.   
57.  return 0;  
58. }  
59.   
60. /*讀函數*/  
61. static ssize_t adc_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size,  
62.  loff_t *ppos)  
63. {  
64.  unsigned long p =  *ppos;  
65.  unsigned int count = size;  
66.  int ret = 0;  
67.  struct adc_dev *dev = filp->private_data; /*獲得設備結構體指針*/  
68.   
69.  /*分析和獲取有效的寫長度*/  
70.  if (p >= ADC_SIZE)  
71.   return 0;  
72.  if (count > ADC_SIZE - p)  
73.   count = ADC_SIZE - p;  
74.   
75.  /*內核空間->用戶空間*/  
76.  if (copy_to_user(buf, (void *)(dev->mem + p), count)) {  
77.   ret =  - EFAULT;  
78.  } else {  
79.   *ppos += count;  
80.   ret = count;  
81.   
82.   printk(KERN_INFO "read %u bytes(s) from %lu\n", count, p);  
83.  }  
84.   
85.  return ret;  
86. }  
87.   
88. /*寫函數*/  
89. static ssize_t adc_write(struct file *filp, const char __user *buf,  
90.  size_t size, loff_t *ppos)  
91. {  
92.  unsigned long p =  *ppos;  
93.  unsigned int count = size;  
94.  int ret = 0;  
95.  struct adc_dev *dev = filp->private_data; /*獲得設備結構體指針*/  
96.   
97.  /*分析和獲取有效的寫長度*/  
98.  if (p >= ADC_SIZE)  
99.   return 0;  
100.  if (count > ADC_SIZE - p)  
101.   count = ADC_SIZE - p;  
102.   
103.  /*用戶空間->內核空間*/  
104.  if (copy_from_user(dev->mem + p, buf, count))  
105.   ret =  - EFAULT;  
106.  else {  
107.   *ppos += count;  
108.   ret = count;  
109.   
110.   printk(KERN_INFO "written %u bytes(s) from %lu\n", count, p);  
111.  }  
112.   
113.  return ret;  
114. }  
115.   
116. /* seek文件定位函數 */  
117. static loff_t adc_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig)  
118. {  
119.  loff_t ret = 0;  
120.  switch (orig) {  
121.  case 0:   /*相對文件開始位置偏移*/  
122.   if (offset < 0) {  
123.    ret =  - EINVAL;  
124.    break;  
125.   }  
126.   if ((unsigned int)offset > ADC_SIZE) {  
127.    ret =  - EINVAL;  
128.    break;  
129.   }  
130.   filp->f_pos = (unsigned int)offset;  
131.   ret = filp->f_pos;  
132.   break;  
133.  case 1:   /*相對文件當前位置偏移*/  
134.   if ((filp->f_pos + offset) > ADC_SIZE) {  
135.    ret =  - EINVAL;  
136.    break;  
137.   }  
138.   if ((filp->f_pos + offset) < 0) {  
139.    ret =  - EINVAL;  
140.    break;  
141.   }  
142.   filp->f_pos += offset;  
143.   ret = filp->f_pos;  
144.   break;  
145.  default:  
146.   ret =  - EINVAL;  
147.   break;  
148.  }  
149.  return ret;  
150. }  
151.   
152. /*文件操作結構體*/  
153. static const struct file_operations adc_fops = {  
154.  .owner = THIS_MODULE,  
155.  .llseek = adc_llseek,  
156.  .read = adc_read,  
157.  .write = adc_write,  
158.  .ioctl = adc_ioctl,  
159.  .open = adc_open,  
160.  .release = adc_release,  
161. };  
162.   
163. /*初始化並注冊cdev*/  
164. static void adc_setup_cdev(struct adc_dev *dev, int index)  
165. {  
166.  int err, devno = MKDEV(adc_major, index);  
167.   
168.  cdev_init(&dev->cdev, &adc_fops);  
169.  dev->cdev.owner = THIS_MODULE;  
170.  err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);  
171.  if (err)  
172.   printk(KERN_NOTICE "Error %d adding LED%d", err, index);  
173. }  
174.   
175. struct class *myclass;  
176.   
177.   
178. /*設備驅動模塊加載函數*/  
179. int adc_init(void)  
180. {  
181.  int result;  
182.  dev_t devno = MKDEV(adc_major, 0);  
183.   
184.  /* 申請設備號*/  
185.  if (adc_major)  
186.   result = register_chrdev_region(devno, 1, "adc");  
187.  else { /* 動態申請設備號 */  
188.   result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "adc");  
189.   adc_major = MAJOR(devno);  
190.  }  
191.  if (result < 0)  
192.   return result;  
193.   
194.  /* 動態申請設備結構體的內存*/  
195.  adc_devp = kmalloc(sizeof(struct adc_dev), GFP_KERNEL);  
196.  if (!adc_devp) {    /*申請失敗*/  
197.   result =  - ENOMEM;  
198.   goto fail_malloc;  
199.  }  
200.   
201.  memset(adc_devp, 0, sizeof(struct adc_dev));  
202.   
203.  adc_setup_cdev(adc_devp, 0);  
204.   
205.    /*自動創建設備文件*/  
206.  myclass = class_create(THIS_MODULE,"test_char"); /*在sys下創建類目錄/sys/class/test_char*/  
207.  device_create(myclass, NULL, MKDEV(adc_major,0), NULL, "adc");    
208.    
209.  return 0;  
210.   
211. fail_malloc:  
212.  unregister_chrdev_region(devno, 1);  
213.  return result;  
214. }  
215.   
216. /*模塊卸載函數*/  
217. void adc_exit(void)  
218. {  
219.  cdev_del(&adc_devp->cdev);   /*注銷cdev*/  
220.  kfree(adc_devp);     /*釋放設備結構體內存*/  
221.  unregister_chrdev_region(MKDEV(adc_major, 0), 1); /*釋放設備號*/  
222.  class_destroy(myclass);  
223.  device_destroy(myclass,MKDEV(adc_major,0));  
224. }  
225.   
226. MODULE_AUTHOR("Barry Song <21cnbao@gmail.com>");  
227. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  
228.   
229. module_param(adc_major, int, S_IRUGO);  
230.   
231. module_init(adc_init);  
232. module_exit(adc_exit);  
233.   
234.    
235.   
236.    
237.   
238. 用戶程序：  
239.   
240. #include <stdio.h>  
241. #include <stdlib.h>  
242. #include <fcntl.h>  
243. #include <unistd.h>  
244. #include <string.h>  
245. int main()  
246. {  
247.  int fd;  
248.  char buf[4096];  
249.   
250.  strcpy(buf,"Mem is char dev!");  
251.  printf("Buf: %s\n",buf);  
252.   
253.  fd=open("/dev/adc",O_RDWR);  
254.  if(fd<0)  
255.  {  
256.    printf("open failed!\n");  
257.   return -1;  
258.  }  
259.  else  
260.   printf("open /dev/adc is success!\n");  
261.  if(write(fd,buf,sizeof(buf))<0)  
262.  {  
263.   printf("write failed!\n");  
264.   return -1;  
265.  }  
266.  else  
267.   printf("write: %s\n",buf);  
268.  lseek(fd,0,SEEK_SET);  
269.    
270.  strcpy(buf,"Buf is NULL!\n");  
271.  printf("Buf: %s\n",buf);  
272.    
273.  read(fd,buf,sizeof(buf));  
274.    
275.  printf("Buf: %s\n",buf);  
276.   
277.  return 0;