hello world！带你编写一个最简单的linux下的字符设备驱动
hello world！是广大程序员
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关注”技术简说“（头条同名），带你由浅入深学习linux内核源码。linux内核开发100讲免费教程，每天晚上九点准时更新，敬请收看。进我主页点”视频“即可观看。 hello world！是广大程序员入门一门新语言的第一步。 今天，我们来看一个hello驱动，希望这是大家入门linux内核驱动的良好开局。 我的环境是ubuntu 14.04，内核版本 4.4.0-31-generic，本节我会开发一个基于ubuntu 14.04下的最简单的hello驱动，带大家领略驱动的魅力。 开发linux内核驱动需要以下4个步骤： 编写hello驱动代码 编写makefile 编译和加载hello驱动 编写应用程序测试hello驱动 驱动代码如下 helloDev.c，这是一个最小、最简单的驱动，我去掉了其他的不相干代码，尽量让大家能了解驱动本身。 #include #include #include #include #include #include #include #include #define BUFFER_MAX (10) #define OK (0) #define ERROR (-1) struct cdev *gDev; struct file_operations *gFile; dev_t devNum; unsigned int subDevNum = 1; int reg_major = 232; int reg_minor = 0; char *buffer; int hello_open(struct inode *p, struct file *f) { printk(KERN_INFO "hello_open\r\n"); return 0; } ssize_t hello_write(struct file *f, const char __user *u, size_t s, loff_t *l) { printk(KERN_INFO "hello_write\r\n"); return 0; } ssize_t hello_read(struct file *f, char __user *u, size_t s, loff_t *l) { printk(KERN_INFO "hello_read\r\n"); return 0; } int hello_init(void) { devNum = MKDEV(reg_major, reg_minor); if(OK == register_chrdev_region(devNum, subDevNum, "helloworld")){ printk(KERN_INFO "register_chrdev_region ok \n"); }else { printk(KERN_INFO "register_chrdev_region error n"); return ERROR; } printk(KERN_INFO " hello driver init \n"); gDev = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL); gFile = kzalloc(sizeof(struct file_operations), GFP_KERNEL); gFile->open = hello_open; gFile->read = hello_read; gFile->write = hello_write; gFile->owner = THIS_MODULE; cdev_init(gDev, gFile); cdev_add(gDev, devNum, 1); return 0; } void __exit hello_exit(void) { printk(KERN_INFO " hello driver exit \n"); cdev_del(gDev); kfree(gFile); kfree(gDev); unregister_chrdev_region(devNum, subDevNum); return; } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); 有了驱动文件之后，我们还需要一个Makefile才能把驱动编译出来： ifneq ($(KERNELRELEASE),) obj-m := helloDev.o else PWD := $(shell pwd) KDIR:= /lib/modules/4.4.0-31-generic/build #KDIR := /lib/modules/`uname -r`/build all: make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean: rm -rf *.o *.ko *.mod.c *.symvers *.c~ *~ endif linux应用层程序在编译的时候，需要链接c运行时库和glibc库。那驱动需不需要呢？ 驱动也需要，但是驱动不能链接和使用应用层的任何lib库，驱动需要引用内核的头文件和函数。所以，编译的时候需要指定内核源码的地址。为了开发方便，也可以安装内核开发包，之后引用这个内核开发包的目录也可以。本例为：/lib/modules/4.4.0-31-generic/build 驱动文件和Makefile都有了，那么接下来就可以编译和加载驱动了！ 在驱动目录下，执行make进行编译：
编译出来的驱动文件，名称为：helloDev.ko 接下来把这个驱动加载到内核：
helloDriver加载成功，打印出了： [11837.379638] register_chrdev_region ok [11837.379642] hello driver init 可见，执行insmod的时候，驱动文件里的hello_init被调用了。 那驱动文件里的hello_exit什么时候会被调用呢？ 可能聪明的你已经猜到了，那就是执行 rmmod helloDev.ko的时候。 本节来看驱动的测试。 我们需要编写一个应用层的程序来对hello驱动进行测试：(test.c) #include #include #include #include select.h> #define DATA_NUM (64) int main(int argc, char *argv[]) { int fd, i; int r_len, w_len; fd_set fdset; char buf[DATA_NUM]="hello world"; memset(buf,0,DATA_NUM); fd = open("/dev/hello", O_RDWR); printf("%d\r\n",fd); if(-1 == fd) { perror("open file error\r\n"); return -1; } else { printf("open successe\r\n"); } w_len = write(fd,buf, DATA_NUM); r_len = read(fd, buf, DATA_NUM); printf("%d %d\r\n", w_len, r_len); printf("%s\r\n",buf); return 0; } 编译并执行，发现错误，找不到设备文件：
这是因为还没有创建hello驱动的设备文件，我们为hello驱动手动创建设备文件： root@ubuntu:/home/jinxin/drivers/helloDev# mknod /dev/hello c 232 0 备注：这里的232和0要跟驱动文件里定义的主次设备号对应起来！ 然后再次执行测试程序，发现成功了： root@ubuntu:/home/jinxin/drivers/helloDev# ./test 3 open successe 0 0 root@ubuntu:/home/jinxin/drivers/helloDev# 然后再次执行dmesg查看驱动输出，发现驱动里的hell_open, hello_write, hello_read被依次调用了。
这就是一个完整的、最简单的驱动的开发和测试的流程。 我想大家可能会有几个问题： 1.驱动测试的时候为什么要有设备文件，设备文件的作用是什么？hello驱动的设备文件创建的时候为什么要指定主设备号为232, 此设备号为0？ 2.对/dev/hello执行write()调用的时候，怎么就调用到了驱动里的hello_write()里去了？ 3.测试程序的read和write的返回值为什么都是0？ 针对以上可能的问题linux 驱动，敬请期待《linux内核驱动第2讲》，我会一一回答以上问题。 关注”技术简说“（头条同名），带你由浅入深学习linux内核源码。linux内核开发100讲免费教程，每天晚上九点准时更新，敬请收看。进我主页点”视频“即可观看。 （编辑：晋中站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
