上一篇文章我们介绍了如何在linux下编写一个模块，并加载到内核空间。通过实验我们了解了大体的流程以及模块的工作原理。本篇文章我们将介绍如何编写一个虚拟的字符设备驱动程序。

       之所以称之为虚拟字符设备驱动程序，主要原因是该驱动程序并没有真正操作外部设备，只是一个字符设备驱动程序框架，这为后面我们开发正是设备的驱动程序（LED、蜂鸣器等）奠定了基础。

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 一、实验环境 

开发机环境

          操作系统：ubuntu 9.10

          交叉编译环境：arm-linux-gcc 4.2.2 ，安装位置 /usr/local/arm/4.3.2/

          6410板子内核源码路径：/work/linux-2.6.36.2-v1.05/     

目标板环境：OK6410-A     linux2.6.36

 

二、实验原理

         在linux系统中，我们经常听到说“一切都是文件”。我们对设备操作就转换为对文件的操作。那么我们在用户空间对文件的操作包括open、read、write、close等。那么在驱动程序中如何响应用户发出来的文件操作请求呢？

        通过本实验先了解一下大体的过程，之后我会渐渐向大家介绍具体的细节。

 

三、实验步骤

1、编写驱动程序

driver_char.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user,copy_from_user */
#define MY_MAJOR 240

int my_open (struct inode *inode,struct file *filp)
{
	printk("#########open######\n");
	return 0;
}

ssize_t my_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)
{
	printk("#########read######\n");
	return count;
}

ssize_t my_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,loff_t *f_pos)
{
	printk("#########write######\n");
	return count;
}

int my_release (struct inode *inode, struct file *filp)
{
	printk("#########release######\n");
	return 0;
}

struct file_operations my_fops ={
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = my_open,
	.read = my_read,
	.write = my_write,
	.release = my_release,
};

int __init my_init (void)
{
	int rc;
	printk ("Test char dev\n");
	rc = register_chrdev(MY_MAJOR,"my",&my_fops);
	if (rc <0)
	{
		printk ("register %s char dev error\n","my");
		return -1;
	}

	printk ("ok!\n");
	return 0;
}

void __exit my_exit (void)
{
	unregister_chrdev(MY_MAJOR,"my");
	printk ("module exit\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

 

Makefile文件

obj-m := driver_char.o
KDIR :=/work/linux-2.6.36.2-v1.05/
all:
	make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) modules
install:
	cp driver_char.ko /tftpboot/
clean:
	make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) clean

 

2、编写测试程序

test.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main (void)
{
	int fd;
	char buf[10]={0,1};
	char buf2[10];
	fd = open("/dev/my_char",O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		printf ("Open /dev/my_char");
		return -1;
	}
	write(fd,buf,2);
	read(fd,buf2,2);
	close (fd);
	return 0;
}

 

3、编译驱动程序与测试程序

      编译驱动程序

      #make

      将驱动程序放到tftp的工作目录 /tftpboot

      #make install

      编译测试程序

      #arm-linux-gcc  test.c  -o  test

      将测试程序放到tftp的工作目录 /tftpboot

       #cp  test  /tftpboot

 

4、将程序下载到开发板

       将开发板的IP地址修改，与主机在同一个网段。确保PC的tftp服务开启。

      下载程序到开发板

        SMDK6410#   tftp -l /lib/modules/2.6.36.2/driver_char.ko -r driver_char.ko  -g  192.168.1.111        192.168.1.111为服务器IP

        SMDK6410#   tftp -l test  -r test  -g  192.168.1.111        

 

5、测试

        加载驱动   #insmod  /lib/modules/2.6.36.2/driver_char.ko

        创建设备文件   #mknod  /dev/my_char  c   240  0

        测试  ./test

        [root@FORLINX6410]# ./test
        #########open######
        #########write######
        #########read######
        #########release######

   

       卸载驱动  #rmmod   driver_char

       从上面的结果我们可以看到，当用户调用相应的文件操作函数时，驱动程序中的相应的函数也会被调用。

        大家可以修改相应程序，测试一下其他的情况。

 

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备注： 本驱动使用了最基本的内核函数，可能操作方法与你看过的其他驱动程序不太一样，尤其注册字符设备的函数。  没关系，我们会一步一步介绍相关的其他函数。