本文详细介绍了如何在Linux环境下开发字符设备驱动，包括解决编译过程中遇到的问题、使用正确的Makefile配置、加载驱动模块以及验证驱动功能的方法。
小结：
【问题一】
这一部分的代码，我参考了这个博客里面的源码 http://blog.youkuaiyun.com/zimingjushi/article/details/6575777。
但是无法编译 .KO文件,然后我又找到了这个博客，参考了里面的Makefile文件 http://www.360doc.com/content/08/1204/14/36491_2051147.shtml
然后make成功，编译通过。
主要的问题是 第一个博客里面的makefile文件中的
第二行
KERNELBUILD := /lib/modules/`uname -r`/build
修改为
KERNELBUILD := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
红色字的部分不一样。
编译成功。
【问题二】
“insmod globalmem.ko” 这个命令使用的时候，提示 无此命令。
然后查找得到需要root权限，并使用
/sbin/insmod globalmem.ko
这样子就可以加载成功了。
通过 cat /proc/devices 命令
可以看到系统的设备号如下：
[root@localhost globalmem]# cat /proc/devices
Character devices:
255 globalmem
1 mem
4 /dev/vc/0
4 tty
4 ttyS
5 /dev/tty
5 /dev/console
5 /dev/ptmx
6 lp
7 vcs
10 misc
13 input
14 sound
29 fb
116 alsa
128 ptm
136 pts
180 usb
189 usb_device
216 rfcomm
254 pcmcia
Block devices:
1 ramdisk
2 fd
3 ide0
9 md
22 ide1
253 device-mapper
254 mdp
255设备号已经添加成功。
下面附上我的Makefile文件
Makefile
obj-m := globalmem.o
KERNELBUILD := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
default:
make -C $(KERNELBUILD) M=$(shell pwd) modules
clean:
rm -rf *.o .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
修改后的驱动 globalmem.c 直接从别人那里拷贝的，但是已经可以正常编译通过，并可以加载成功。
/*======================================================================
A globalmem driver as an example of char device drivers
The initial developer of the original code is Baohua Song
<author@linuxdriver.cn>. All Rights Reserved.
======================================================================*/
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
增加此头文件//
#include <linux/slab.h>
#define GLOBALMEM_SIZE 0x1000 /*全局内存最大4K字节*/
#define MEM_CLEAR 0x1 /*清0全局内存*/
//#define GLOBALMEM_MAJOR 254 /*预设的globalmem的主设备号*/
#define GLOBALMEM_MAJOR 255 /*预设的globalmem的主设备号*/
static globalmem_major = GLOBALMEM_MAJOR;
/*globalmem设备结构体*/
struct globalmem_dev
{
struct cdev cdev; /*cdev结构体*/
unsigned char mem[GLOBALMEM_SIZE]; /*全局内存*/
};
struct globalmem_dev *globalmem_devp; /*设备结构体指针*/
/*文件打开函数*/
int globalmem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/*将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = globalmem_devp;
return 0;
}
/*文件释放函数*/
int globalmem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/* ioctl设备控制函数 */
static int globalmem_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned
int cmd, unsigned long arg)
{
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data;/*获得设备结构体指针*/
switch (cmd)
{
case MEM_CLEAR:
memset(dev->mem, 0, GLOBALMEM_SIZE);
printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero/n");
break;
default:
return - EINVAL;
}
return 0;
}
/*读函数*/
static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size,
loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= GLOBALMEM_SIZE)
return count ? - ENXIO: 0;
if (count > GLOBALMEM_SIZE - p)
count = GLOBALMEM_SIZE - p;
/*内核空间->用户空间*/
if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->mem + p), count))
{
ret = - EFAULT;
}
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d/n", count, p);
}
return ret;
}
/*写函数*/
static ssize_t globalmem_write(struct file *filp, const char __user *buf,
size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= GLOBALMEM_SIZE)
return count ? - ENXIO: 0;
if (count > GLOBALMEM_SIZE - p)
count = GLOBALMEM_SIZE - p;
/*用户空间->内核空间*/
if (copy_from_user(dev->mem + p, buf, count))
ret = - EFAULT;
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d/n", count, p);
}
return ret;
}
/* seek文件定位函数 */
static loff_t globalmem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig)
{
loff_t ret = 0;
switch (orig)
{
case 0: /*相对文件开始位置偏移*/
if (offset < 0)
{
ret = - EINVAL;
break;
}
if ((unsigned int)offset > GLOBALMEM_SIZE)
{
ret = - EINVAL;
break;
}
filp->f_pos = (unsigned int)offset;
ret = filp->f_pos;
break;
case 1: /*相对文件当前位置偏移*/
if ((filp->f_pos + offset) > GLOBALMEM_SIZE)
{
ret = - EINVAL;
break;
}
if ((filp->f_pos + offset) < 0)
{
ret = - EINVAL;
break;
}
filp->f_pos += offset;
ret = filp->f_pos;
break;
default:
ret = - EINVAL;
break;
}
return ret;
}
/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations globalmem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = globalmem_llseek,
.read = globalmem_read,
.write = globalmem_write,
//.ioctl 改为 .compat_ioctl
.compat_ioctl = globalmem_ioctl,
.open = globalmem_open,
.release = globalmem_release,
};
/*初始化并注册cdev*/
static void globalmem_setup_cdev(struct globalmem_dev *dev, int index)
{
int err, devno = MKDEV(globalmem_major, index);
cdev_init(&dev->cdev, &globalmem_fops);
dev->cdev.owner = THIS_MODULE;
dev->cdev.ops = &globalmem_fops;
err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error %d adding LED%d", err, index);
}
/*设备驱动模块加载函数*/
int globalmem_init(void)
{
int result;
dev_t devno = MKDEV(globalmem_major, 0);
/* 申请设备号*/
if (globalmem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 1, "globalmem");
else /* 动态申请设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "globalmem");
globalmem_major = MAJOR(devno);
}
if (result < 0)
return result;
/* 动态申请设备结构体的内存*/
globalmem_devp = kmalloc(sizeof(struct globalmem_dev), GFP_KERNEL);
if (!globalmem_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(globalmem_devp, 0, sizeof(struct globalmem_dev));
globalmem_setup_cdev(globalmem_devp, 0);
return 0;
fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}
/*模块卸载函数*/
void globalmem_exit(void)
{
cdev_del(&globalmem_devp->cdev); /*注销cdev*/
kfree(globalmem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(globalmem_major, 0), 1); /*释放设备号*/
}
MODULE_AUTHOR("Song Baohua");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
module_param(globalmem_major, int, S_IRUGO);
module_init(globalmem_init);
module_exit(globalmem_exit);
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