Linux驱动：用户空间，内核空间内存交互测试

Linux驱动：用户空间，内核空间内存交互测试

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环境：

主机:Fedora12

目标板：MINI6410

目标板LINUX内核版本：2.6.38

实现功能：

使用read函数读取内核空间开辟的数组，使用write函数从用户空间写入数据到内核空间开辟的数组

说明:

Linux中内核空间和用户空间有不同的内存定义,只能通过交互函数来互相访问.

//检测用户空间地址是否合法,type选项:VERIFY_READ,VERIFY_WRITE

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

//从用户空间读取内存

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

//向用户空间内存写入

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

//写入单值

int put_user(数据,ptr);

//读取单值

int get_user(数据,ptr);

驱动源代码：

test_driver.c:

#include <linux/miscdevice.h> #include <linux/delay.h> #include <asm/irq.h> //#include <mach/regs-gpio.h> #include <mach/hardware.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/mm.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/types.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/moduleparam.h> #include <linux/slab.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/ioctl.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/string.h> #include <linux/list.h> #include <linux/pci.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/atomic.h> #include <asm/unistd.h> #include <linux/major.h> #include <mach/map.h> #include <mach/regs-clock.h> #include <mach/regs-gpio.h> #include <plat/gpio-cfg.h> #include <mach/gpio-bank-e.h> #include <mach/gpio-bank-k.h> #include <mach/gpio-bank-h.h> #include <mach/gpio-bank-n.h> #include <mach/gpio-bank-l.h> #include <mach/gpio-bank-p.h> #include <linux/device.h> #include <linux/jiffies.h> #include <linux/string.h> #define DEVICE_NAME "test_driver" #define T_MAJORS 800 //设备结构 static struct _Test_Driver_Device { struct cdev fun_cdev; }; struct _Test_Driver_Device *Test_Driver_Device; static dev_t dev; static struct class *test_class; //开辟缓存，用来读写 #define LEN_BUF 256 static unsigned char Buffer[LEN_BUF]; //初始化互斥锁 static DEFINE_MUTEX(sem); //功能：初始化缓存 static void init_buf(void) { memset(Buffer,0,LEN_BUF); } //功能：读取缓存 //返回：读取的字节数 ssize_t test_driver_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos) { //判断文件当前位置是否越界 if (*f_pos >= LEN_BUF) { return 0; } //判断读取的字节总数是否越界 if (count > (LEN_BUF - *f_pos)) { count = 256 - *f_pos; } //拷贝数据到用户空间 if (copy_to_user(buf,Buffer + *f_pos,count)) { return -EFAULT; } //改变文件的当前位置 *f_pos += count; return count; } //功能：写入缓存 //返回：写入的字节数 ssize_t test_driver_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t count,loff_t *f_pos) { ssize_t err = -ENOMEM; //判断文件当前位置是否越界 if (*f_pos >= LEN_BUF) { goto ERR; } //判断写入的字节总数是否越界 if (count > (LEN_BUF - *f_pos)) { count = 256 - *f_pos; } //从用户空间拷贝数据 if (copy_from_user(Buffer + *f_pos,buf,count)) { err = -EFAULT; goto ERR; } //改变文件的当前位置 *f_pos += count; return count; ERR: return err; } //功能：偏移指针 //返回：当前指针 //off是偏移量，whence是偏移开始处 ssize_t test_driver_llseek(struct file *filp,size_t count,loff_t off,int whence) { loff_t pos; //获取当前指针 pos = filp->f_pos; switch (whence) { //从0开始 case 0: { pos = off; break; } //从当前位置开始 case 1: { pos += off; break; } case 2: default: { return -EINVAL; } } //判断是否超出范围 if (pos > LEN_BUF || pos < 0) { return -EINVAL; } //更改当前偏移量 filp->f_pos = pos; return filp->f_pos; } static struct file_operations io_dev_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek = test_driver_llseek, .write = test_driver_write, .read = test_driver_read, }; static int __init dev_init(void) { int ret; unsigned temp; init_buf(); //分配结构体 Test_Driver_Device = kmalloc(sizeof(struct _Test_Driver_Device),GFP_KERNEL); if (!Test_Driver_Device) { unregister_chrdev_region(dev,1); device_destroy(test_class, dev); class_destroy(test_class); return -ENOMEM; } dev = MKDEV(T_MAJORS,0); cdev_init(&Test_Driver_Device->fun_cdev,&io_dev_fops); ret = register_chrdev_region(dev,1,DEVICE_NAME); if (ret < 0) return 0; ret = cdev_add(&Test_Driver_Device->fun_cdev,dev,1); if (ret < 0) return 0; printk (DEVICE_NAME"\tjdh:test_driver initialized!!\n"); test_class = class_create(THIS_MODULE, "test_class1"); if (IS_ERR(test_class)) { printk(KERN_INFO "create class error\n"); return -1; } device_create(test_class, NULL, dev, NULL, "test_driver"); return ret; } static void __exit dev_exit(void) { unregister_chrdev_region(dev,1); device_destroy(test_class, dev); class_destroy(test_class); } module_init(dev_init); module_exit(dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("JDH");
用户程序：

test_driver.c

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include "stdio.h" #include "sys/types.h" #include "sys/ioctl.h" #include "stdlib.h" #include "termios.h" #include "sys/stat.h" #include "fcntl.h" #include "sys/time.h" #include <string.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char** argv) { int fd; unsigned char buf[256]; unsigned char temp[256]; int i = 0; fd = open("/dev/test_driver",O_RDWR); if (fd < 0) { perror("open test_driver error"); exit(1); } //写入数据 for (i = 0;i < 256;i++) { buf[i] = i; } write(fd,buf,256); //偏移到第10位 lseek(fd,10,0); //读取数据 read(fd,temp,100); //输出 for (i = 0;i < 10;i++) { printf("%d\t",(int)temp[i]); } close(fd); return 0; }
测试说明：

将编译所得的可执行文件test_driver上传到开发板

运行：

./test_driver

输出:

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19