【韦东山驱动入门实验班】APP和驱动的交互方式

1. 传输数据

通过之前的学习,我们学习到这样一个共识:应用程序调用read,就提供一个驱动程序版的read;应用调用write,就提供一个驱动程序版本的write。

read(fd, buf, len);
write(fd, buf, len);

问题1:驱动程序怎样才能得到用户传递的buf?或者怎样才能把数据传到用户的buf中呢?

在linux 系统中,应用程序无法直接访问内核或者驱动程序中的各种变量,并且在物理上隔离开。如果随意的让应用程序访问内核空间,低水平的开发者或者一些“邪恶”的开发者,就会无意或者有意的导致系统崩溃。

驱动程序为了和应用程序进行数据的交互,提供了两个内核函数:

//从用户空间得到数据
### 东山 Linux 实验班中的驱动框架教学内容 #### 平台总线设备驱动模型 在东山的Linux实验班中,平台总线设备驱动模型是一个重要的主题。`struct device_driver *driver` 是一个指向 `struct device_driver` 结构体的指针,表示该平台驱动程序所属的设备驱动[^2]。 #### 设备树的作用 课程还强调了设备树的重要性。设备树是一种描述硬件的数据结构,在现代嵌入式Linux系统中广泛使用。通过设备树,开发者可以在不改变内核源码的情况下配置不同的硬件环境。这使得驱动程序更加通用灵活。 #### 文件IO操作硬件 (SYSFS方式) 另一个重点是使用文件IO来操作硬件的方法之一即SYSFS接口。这种方式允许应用程序通过读取/写入特定路径下的文件来进行底层硬件控制。例如,在点灯实验里,可以通过向/sys/class/leds目录下相应节点发送命令实现LED状态的变化[^3]。 #### GPIO操作与中断处理 针对具体外设如人体红外感应模块,则会涉及到GPIO端口的操作以及如何适配其特性需求。虽然此类传感器通常无需复杂的时间管理机制(比如定时器),但仍需注册IRQ中断服务例程以便及时响应外部事件的发生。此外还需调整核心功能表(`file_operations`)并定制化一些元数据字段以匹配实际应用场景的要求[^4]。 ```c static int __init my_module_init(void){ // 初始化代码... /* 注册字符设备 */ register_chrdev(MAJOR_NUM, DEVICE_NAME, &fops); /* 设置GPIO方向为输入模式 */ gpio_direction_input(GPIO_PIN); /* 请求并配置中断 */ request_irq(INTERRUPT_LINE, irq_handler, IRQF_TRIGGER_RISING, DRIVER_NAME, NULL); printk(KERN_INFO "%s: Module loaded.\n", DRIVER_NAME); return 0; } ```
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