我的内核学习笔记1：字符设备完善

将以前实现的字符设备改进一点点，添加了ioctl，但没有seek功能，也没有自动创建设备文件功能。

/*************************************************************************
简单的字符型设备驱动
从应用层获取一数据，再复制到应用层(在前面添加字符串)。
注册设备号及设备号的几个宏，均系ldd3例子scull。2011-04-29
log
2013-11-09 late lee
固定2个64KB缓冲区，默认使用缓冲区1，提供ioctl选择缓冲区，填充缓冲区
每个缓冲区使用前缀作区别，并将前缀传递到应用程序
*************************************************************************/#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>       /**< printk() */
#include <linux/init.h>#include <linux/cdev.h>         /**< cdev_* */
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>        /**< copy_*_user */#include <linux/types.h>        /**< size_t */
#include <linux/errno.h>        /**< error codes */
#include <linux/string.h>#define DEBUG#ifdef DEBUG
/* KERN_INFO */
#define debug(fmt, ...) printk(KERN_NOTICE fmt, ##__VA_ARGS__)
#else
#define debug(fmt, ...)
#endif#define DEV_NAME "foo"#define HAVE_MAJOR
#ifdef HAVE_MAJOR
#define DEVICE_MAJOR 248
#else
#define DEVICE_MAJOR 0
#endif#define FOO_NR_DEVS 1enum {CMD_BUFF1 = 0,CMD_BUFF2,CMD_CLEAR,CMD_SET,
};struct cdev foo_cdev;
int foo_major = DEVICE_MAJOR;
int foo_minor = 0;
int foo_nr_devs = FOO_NR_DEVS;
dev_t devno;// 保留数量
#define NUM_RES 0
#define NUM_PREFIX 9
#define g_size (1024*64 + NUM_RES)
#define g_real_size (1024*64  - NUM_RES)
// 设置2个缓冲区，可设置读取哪一个
char g_buffer1[g_size] = {0};
char g_buffer2[g_size] = {0};
char* g_ptr = NULL;
char* g_tmp = NULL;static int foo_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{debug("in %s()\n", __func__);debug("%s() inode: %x\n", __func__, inode->i_rdev);/memset(g_buffer1, '\0', g_size);memset(g_buffer2, '\0', g_size);strcpy(g_buffer1, "buffer1: ");strcpy(g_buffer2, "buffer2: ");g_ptr = g_buffer1;  // 默认指向第一个缓冲区g_tmp = g_ptr + NUM_PREFIX;return 0;
}// close时调用此函数
static int foo_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{debug("in %s()\n", __func__);return 0;
}static ssize_t foo_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{int len;char *tmp;int ret = 0;if (count < 0)return -EINVAL;else if (count > g_real_size){printk(KERN_ERR "read count can't be bigger than %d\n", g_real_size);return -EINVAL;}tmp = (char *)kmalloc(sizeof(char) * (g_size+1), GFP_KERNEL);sprintf(tmp, "%s", g_ptr);len = strlen(tmp);if (len < count)count = len;if ( copy_to_user(buf, tmp, count) )return -EFAULT;*f_ops += count;ret = count;debug("f_pos: %d", filp->f_pos);    // 递增//debug("in %s() buffer: %s\n", __func__, g_buffer1);//debug("in %s() tmp: %s\n", __func__, tmp);//debug("in %s() buf: %s\n", __func__, buf);//debug("in %s() data: %s\n", __func__, g_ptr);kfree(tmp);return ret;
}static ssize_t foo_write(struct file *filp, const char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{int ret = 0;if (count < 0)return -EINVAL;else if (count > g_real_size){printk(KERN_ERR "write count can't be bigger than %d\n", g_real_size);return -EINVAL;}if (copy_from_user(g_tmp, buf, count+1))return -EFAULT;*(g_tmp+count) = '\0';*f_ops += count;ret = count;//debug("in %s() buffer: %s\n", __func__, g_buffer1);debug("in %s() buff: %s\n", __func__, buf);debug("in %s() data: %s\n", __func__, g_tmp);return ret;
}static int foo_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{char tmp = arg;switch (cmd){case CMD_BUFF1:g_ptr = g_buffer1;g_tmp = g_ptr + NUM_PREFIX;break;case CMD_BUFF2:g_ptr = g_buffer2;g_tmp = g_ptr + NUM_PREFIX;break;case CMD_CLEAR:memset(g_buffer1, '\0', g_size);memset(g_buffer2, '\0', g_size);break;case CMD_SET:memset(g_buffer1, tmp, g_size);memset(g_buffer2, tmp, g_size);break;default:return -EINVAL;}return 0;
}static struct file_operations foo_fops = {.owner   = THIS_MODULE,.open    = foo_open,.release = foo_release,.read    = foo_read,.write   = foo_write,.ioctl   = foo_ioctl,
};static int __init foo_init(void)
{int ret = -1;cdev_init(&foo_cdev, &foo_fops);foo_cdev.owner = THIS_MODULE;/* register to who? */if (foo_major){devno = MKDEV(foo_major, foo_minor);ret = register_chrdev_region(devno, foo_nr_devs, DEV_NAME);}else{ret = alloc_chrdev_region(&devno, foo_minor, foo_nr_devs, DEV_NAME); /* get devno */foo_major = MAJOR(devno); /* get major */}if (ret < 0){debug(" %s can't get major %d\n", DEV_NAME, foo_major);return -EINVAL;}ret = cdev_add(&foo_cdev, devno, 1);if (ret < 0){debug(" %s cdev_add failure!\n", DEV_NAME);return -EINVAL;}debug("%s init ok! devno: %x\n", DEV_NAME, devno);return 0;
}static void __exit foo_exit(void)
{unregister_chrdev_region(devno, 1);cdev_del(&foo_cdev);debug("%s exit ok!\n", DEV_NAME);
}module_init(foo_init);
module_exit(foo_exit);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("Chiangchin Li");

用户层测试代码：

/*************************************************************这里的设备名称须与/dev一致，与/proc/device可以不一致
设备号可在驱动中指定，也可以在/proc/device中查看
*************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>enum {CMD_BUFF1 = 0,CMD_BUFF2,CMD_CLEAR,CMD_SET,
};#define device "/dev/foo"int main(void)
{int fd;char buf[] = "THis is the voice from www.latelee.org";char buf2[128]={0};char buf3[128] = {0};int len;fd = open(device, O_RDWR);if (fd < 0){perror("Open device faile!");return -1;}len = write(fd, buf, sizeof(buf));printf("buf: %s %d\n", buf, len);len = read(fd, buf2, 32); // 由此指定读取数据，可大可小，但是驱动只读取这个指定的(大者读实际值)，并返回printf("buf2: %s %d\n", buf2, len);// 使用buffer2ioctl(fd, CMD_BUFF2, NULL);len = write(fd, "fxxk the world!", sizeof("fxxk the world!"));len = read(fd, buf3, 32);printf("buf2: %s %d\n", buf3, len);// 填充//ioctl(fd, CMD_SET, 'c');//len = read(fd, buf2, 32);//printf("buf2: %s %d\n", buf2, len);close(fd);return 0;
}

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