Linux驅動：用戶空間，內核空間內存交互測試

環境：

主機:Fedora 12

目標板：MINI6410

目標板LINUX內核版本：2.6.38

實現功能：

使用read函數讀取內核空間開辟的數組，使用write函數從用戶空間寫入數據到內核空間開辟的數組

說明:

Linux中內核空間和用戶空間有不同的內存定義,只能通過交互函數來互相訪問.

//檢測用戶空間地址是否合法,type選項:VERIFY_READ,VERIFY_WRITE

int access_ok(int type,const void *addr,unsigned long size);

//從用戶空間讀取內存

unsigned long copy_from_user(void *to,const void *from,unsigned long n);

//向用戶空間內存寫入

unsigned long copy_to_user(void *to,void *from,unsigned long len);

//寫入單值

int put_user(數據,ptr);

//讀取單值

int get_user(數據,ptr);

驅動源代碼：

test_driver.c:

1. #include <linux/miscdevice.h>   
2. #include <linux/delay.h>   
3. #include <asm/irq.h>   
4. //#include <mach/regs-gpio.h>   
5. #include <mach/hardware.h>   
6. #include <linux/kernel.h>   
7. #include <linux/module.h>   
8. #include <linux/init.h>   
9. #include <linux/mm.h>   
10. #include <linux/fs.h>   
11. #include <linux/types.h>   
12. #include <linux/delay.h>   
13. #include <linux/moduleparam.h>   
14. #include <linux/slab.h>   
15. #include <linux/errno.h>   
16. #include <linux/ioctl.h>   
17. #include <linux/cdev.h>   
18. #include <linux/string.h>   
19. #include <linux/list.h>   
20. #include <linux/pci.h>   
21. #include <asm/uaccess.h>   
22. #include <asm/atomic.h>   
23. #include <asm/unistd.h>   
24. #include <linux/major.h>   
25.   
26. #include <mach/map.h>   
27. #include <mach/regs-clock.h>   
28. #include <mach/regs-gpio.h>   
29.   
30. #include <plat/gpio-cfg.h>   
31. #include <mach/gpio-bank-e.h>   
32. #include <mach/gpio-bank-k.h>   
33. #include <mach/gpio-bank-h.h>   
34. #include <mach/gpio-bank-n.h>   
35. #include <mach/gpio-bank-l.h>   
36. #include <mach/gpio-bank-p.h>   
37.   
38. #include <linux/device.h>   
39.   
40. #include <linux/jiffies.h>   
41. #include <linux/string.h>   
42.   
43. #define DEVICE_NAME "test_driver"   
44. #define T_MAJORS    800   
45.   
46. //設備結構   
47. static struct _Test_Driver_Device  
48. {  
49.     struct cdev fun_cdev;  
50. };  
51. struct _Test_Driver_Device *Test_Driver_Device;  
52.   
53. static dev_t dev;  
54. static struct class    *test_class;  
55.   
56. //開辟緩存，用來讀寫   
57. #define LEN_BUF 256   
58. static unsigned char Buffer[LEN_BUF];  
59.   
60. //初始化互斥鎖   
61. static DEFINE_MUTEX(sem);  
62.   
63. //功能：初始化緩存   
64. static void init_buf(void)  
65. {  
66.     memset(Buffer,0,LEN_BUF);  
67. }  
68.   
69. //功能：讀取緩存   
70. //返回：讀取的字節數   
71. ssize_t test_driver_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos)  
72. {  
73.     //判斷文件當前位置是否越界   
74.     if (*f_pos >= LEN_BUF)  
75.     {  
76.         return 0;  
77.     }  
78.     //判斷讀取的字節總數是否越界   
79.     if (count > (LEN_BUF - *f_pos))  
80.     {  
81.         count = 256 - *f_pos;  
82.     }  
83.     //拷貝數據到用戶空間   
84.     if (copy_to_user(buf,Buffer + *f_pos,count))  
85.     {  
86.         return -EFAULT;  
87.     }  
88.     //改變文件的當前位置   
89.     *f_pos += count;  
90.   
91.     return count;  
92. }  
93.   
94. //功能：寫入緩存   
95. //返回：寫入的字節數   
96. ssize_t test_driver_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos)  
97. {  
98.     ssize_t err = -ENOMEM;  
99.   
100.     //判斷文件當前位置是否越界   
101.     if (*f_pos >= LEN_BUF)  
102.     {  
103.         goto ERR;  
104.     }  
105.     //判斷寫入的字節總數是否越界   
106.     if (count > (LEN_BUF - *f_pos))  
107.     {  
108.         count = 256 - *f_pos;  
109.     }  
110.     //從用戶空間拷貝數據   
111.     if (copy_from_user(Buffer + *f_pos,buf,count))  
112.     {  
113.         err = -EFAULT;  
114.         goto ERR;  
115.     }  
116.     //改變文件的當前位置   
117.     *f_pos += count;  
118.   
119.     return count;  
120.   
121. ERR:  
122.     return err;  
123. }  
124.   
125. //功能：偏移指針   
126. //返回：當前指針   
127. //off是偏移量，whence是偏移開始處   
128. ssize_t test_driver_llseek(struct file *filp,size_t count,loff_t off,int whence)  
129. {  
130.     loff_t pos;  
131.     //獲取當前指針   
132.     pos = filp->f_pos;  
133.     switch (whence)  
134.     {  
135.     //從0開始   
136.     case 0:  
137.         {  
138.             pos = off;  
139.             break;  
140.         }  
141.     //從當前位置開始   
142.     case 1:  
143.         {  
144.             pos += off;  
145.             break;  
146.         }     
147.     case 2:  
148.     default:  
149.         {  
150.             return -EINVAL;  
151.         }  
152.     }  
153.     //判斷是否超出范圍   
154.     if (pos > LEN_BUF || pos < 0)  
155.     {  
156.         return -EINVAL;  
157.     }  
158.       
159.     //更改當前偏移量   
160.     filp->f_pos = pos;  
161.     return filp->f_pos;  
162. }  
163.   
164. static struct file_operations io_dev_fops = {  
165.     .owner = THIS_MODULE,  
166.     .llseek = test_driver_llseek,  
167.     .write = test_driver_write,  
168.     .read = test_driver_read,  
169. };  
170.   
171. static int __init dev_init(void)  
172. {  
173.     int ret;  
174.     unsigned temp;  
175.   
176.     init_buf();  
177.   
178.     //分配結構體   
179.     Test_Driver_Device = kmalloc(sizeof(struct _Test_Driver_Device),GFP_KERNEL);  
180.     if (!Test_Driver_Device)  
181.     {  
182.         unregister_chrdev_region(dev,1);  
183.             device_destroy(test_class, dev);   
184.             class_destroy(test_class);  
185.   
186.         return -ENOMEM;  
187.     }  
188.   
189.     dev = MKDEV(T_MAJORS,0);  
190.     cdev_init(&Test_Driver_Device->fun_cdev,&io_dev_fops);  
191.     ret = register_chrdev_region(dev,1,DEVICE_NAME);  
192.     if (ret < 0) return 0;  
193.     ret = cdev_add(&Test_Driver_Device->fun_cdev,dev,1);  
194.     if (ret < 0) return 0;  
195.   
196.     printk (DEVICE_NAME"\tjdh:test_driver initialized!!\n");  
197.   
198.     test_class = class_create(THIS_MODULE, "test_class1");   
199.     if (IS_ERR(test_class))   
200.     {   
201.         printk(KERN_INFO "create class error\n");   
202.         return -1;   
203.     }   
204.     device_create(test_class, NULL, dev, NULL, "test_driver");   
205.   
206.     return ret;  
207. }  
208.   
209. static void __exit dev_exit(void)  
210. {  
211.     unregister_chrdev_region(dev,1);  
212.   
213.         device_destroy(test_class, dev);   
214.         class_destroy(test_class);  
215. }  
216.   
217. module_init(dev_init);  
218. module_exit(dev_exit);  
219. MODULE_LICENSE("GPL");  
220. MODULE_AUTHOR("JDH");