一. 实验题目：设备管理与驱动编程

该题目是写一个scull设备驱动，虽然scull不是实体的硬件驱动，但是具备驱动的各个元素，其实质是在rom中开辟指定size的内存，该博客是对作业过程以及遇到的错误的简短记录：

二. 实验目的

 理解设备驱动应包含的基本功能；
 学会将设备驱动从内核源码树外加入到内核的方法；
 学会将设备驱动从内核源码树内加入到内核的方法。

三. 实验内容

 将树莓派设想为智能家居Linux服务器，可用来采集并维护环境数据，如PM2.5、温度、湿度、气味、电器状态数据等。实际环境中，数据来自物理设备，如传感器，本次试验用scull设备模拟。有条件的小组可以通过类似的步骤将物理设备添加到系统中；
 创建2个scull设备，一个设备驱动选择从树莓派内核源码树外（Kbuild）编译安装，另一个设备驱动选择从树莓派内核源码树内以模块方式编译安装。驱动函数要求包括：scull_open（），scull_read（），scull_write（），scull_ioctl（），scull_release（）；
 编写测试程序，验证所实现的驱动是否正常工作。

四. 实验过程及结果

注：scull1分为两个版本：主机本地编译和树莓派交叉编译两种，由于两者系统版本不同，因而要分别选择对应版本的源码，更改源码路径。具体体现在Makefile文件的差异

1）关键代码

Makefile（主机本地）：

Makefile（交叉编译）：

h文件：

c文件：

设备启动程序和写入设备程序：

以上均为对字符文件的操作，函数头存入结构体file_operations中：

设备安装、卸载函数：

2）实验过程

第一部分内核外编译：

主机本地：

创建设备：

安装和卸载模块的显示：

由于自kernel 2.6.36版本起linux中file_operations的ioctl已经被删除，改用unlocked_ioctl实现特定功能，这个函数的功能是调用之前不再先调用lock_kernel()然后再unlock_kernel()（不需要经过内核的上锁和解锁）。

原先：

改为：

运行测试程序：

交叉编译：
由于对应版本的源码仅仅是官网压缩包解压后的文件，没有config和编译，所以会提示一系列文件错误：

将源码deconfig：

发现仍缺少文件：

完整编译完内核后发现仍然有错误：

这些错误显然是因为编译链没有选对而产生的，原因是当初Makefile未指定平台和编译器信息：

指定后编译可以通过：

随后将ko程序传输到树莓派中，但是在运行insmod scull1时发生insmod: ERROR: could not insert module scull1.ko: Invalid module format这一错误，是由于编译的源码版本和pi的版本不一致所导致。
pi的版本：

解决方案一，将树莓派内核升级到现有的源码版本（不推荐这一方法，因为在实际工程中不可能随意更改目标底层的系统，由于本次时间有限，所以采取此下下策）：

解决方案二，重新下载和树莓派版本一致的源码，再重新编译一遍，再通过新的源码make出新的ko文件，传输至树莓派上。（无图，在此采用的方案一）

升级后版本，和源码一致：

此时出现另一个错误：

输入cat /proc/devices，查看设备号使用情况：

发现240号设备已使用。所以应当修改scull1.h的MAJOR的值，改为未占用的设备号。

重新创建设备文件：

安装成功：

查看日志：

运行测试：

Command：

读写：写入ab\0，再读出：

第二部分源码树内编译

总共6步：

Kconfig：

修改Makefile：

Menuconfig，选择以模块形式添加：

编译内核（包括生成module）：

（scull2设备号为258：）

五. 未解决的问题

问题一，Printk打印的信息未在终端显示：

因为printk本身为后台打印函数，所以应当进入后台查看。如果想在终端显示后台信息，有两种方法;

方法1，在一个终端写一个脚本，每秒实时显示日志信息：

方法2：用dmesg查看日志：

问题二，测试中，cmd2不能执行：
Scull1.c：

Scull1.h：

发现如果将cmd2定义成别的数，便可以执行，但具体原因仍未搞清楚。

附实验源码

scull1.c / scull2.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include "scull1.h"struct scull_dev *scull_device;int scull_open(struct inode*inode, struct file *filp)
{struct scull_dev *dev;dev = container_of(inode->i_cdev, struct scull_dev, cdev);  filp->private_data = dev;                            return 0;
}int scull_release(struct inode*inode, struct file *filp)
{printk(KERN_NOTICE "Scull released.\n");return 0;
}ssize_t scull_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{ssize_t retval = -ENOMEM;//.. //???????if (raw_copy_from_user(scull_device->scull_buffer+*f_pos, buf, count)) {retval = -EFAULT;goto out;}retval=count;
out:return retval;
}//fop:?
ssize_t scull_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{ssize_t retval = 0;if (raw_copy_to_user(buf, scull_device->scull_buffer+*f_pos, count)) {retval = -EFAULT;goto out;}retval=count;
out:return retval;
}//fop:ioctl
long scull_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{if (cmd == SCULL_CMD1) {printk("running SCULL_CMD1 \n");return 0;}else if (cmd == SCULL_CMD2) {printk("running SCULL_CMD2 \n");return 0;}else if (cmd == SCULL_CMD3) {printk("running SCULL_CMD3 \n");return 0;}else printk("cmd error! \n");return -EFAULT;
}struct file_operations scull_ops = {.owner = THIS_MODULE,.read = scull_read,.write = scull_write,.open = scull_open,.unlocked_ioctl = scull_ioctl,.release = scull_release
};void scull_cleanup_module(void)
{dev_t devno = MKDEV(SCULL_MAJOR, SCULL_MINOR);if (scull_device) {cdev_del(&scull_device->cdev);kfree(scull_device);}unregister_chrdev_region(devno, 1);printk(KERN_NOTICE "Scull module exit.\n");
}//module init
int scull_init_module(void)
{int result;dev_t dev = 0; if (scull_major) {dev = MKDEV(scull_major, scull_minor);result = register_chrdev_region(dev, 1, "scull");} else {result = alloc_chrdev_region(&dev, scull_minor, 1,"scull");scull_major = MAJOR(dev);}if (result < 0) {printk(KERN_WARNING "scull: can't get major %d\n", SCULL_MAJOR);return result;}scull_device = kmalloc(sizeof(struct scull_dev), GFP_KERNEL);if (!scull_device) {result = -ENOMEM;goto fail;}memset(scull_device, 0, sizeof(struct scull_dev));cdev_init(&scull_device->cdev, &scull_ops);scull_device->cdev.owner = THIS_MODULE;scull_device->cdev.ops = &scull_ops;int err = cdev_add (&scull_device->cdev, dev, 1);printk(KERN_NOTICE "Scull module init.\n");return 0;
fail:scull_cleanup_module();return result;
}
module_init(scull_init_module);
module_exit(scull_cleanup_module);MODULE_AUTHOR("0B703");
MODULE_LICENSE("GPL");

scull1.h（和scull2.h一致，只是scull2.h的设备号为258）

#define SCULL_BUFF_MAXSIZE 1024
#define SCULL_MAJOR 256      //设备号
#define SCULL_MINOR 0
#define SCULL_CMD1 1
#define SCULL_CMD2 2
#define SCULL_CMD3 3int scull_major = SCULL_MAJOR;
int scull_minor = 0;struct scull_dev {char scull_buffer[SCULL_BUFF_MAXSIZE];struct cdev cdev; //cdev结构是描述字符设备的数据结构
};

Makefile（主机本地）：

ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=scull1.o
elseKERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD:=$(shell pwd)
all:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:rm -f *.o
endif

Makefile（交叉编译）：

CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=scull1.o
else#KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/buildKERNELDIR:=~/linuxPWD:=$(shell pwd)
all:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
clean:rm -f *.o
endif

test.c

#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
#include<stdlib.h>
#define SCULL_CMD1 1
#define SCULL_CMD2 2
#define SCULL_CMD3 3
int main(){int fd, retval;char W_buffer[26]={'a','b','\0'};char R_buffer[26];fd=open("/dev/scull1", O_RDWR);retval = ioctl(fd, SCULL_CMD1, 0);retval = write(fd, W_buffer, 26);printf("which command do u want?\n");int a;scanf("%d",&a);if(a==1){retval = ioctl(fd, SCULL_CMD1, 0);}else if(a==2)retval = ioctl(fd, SCULL_CMD2, 0);else    retval = ioctl(fd, SCULL_CMD3, 0);
//  retval = lseek(fd, 0, 0);retval = read(fd, R_buffer, 26);printf("read:%s",R_buffer);close(fd);return 0;
}

最简单的scull设备驱动相关推荐

一个简单字符型设备驱动及其测试
驱动对一些人来说很难,而对一些人来说很容易.窃以为,理解简单设备驱动模型不难,深入理解并与Linux内核设计联系到一起需要花费时间.对于移植者来说,如何将自己自定义的模块天衣无缝放到内核中,是比较重要 ...
linux 字符设备驱动测试,一个简单字符型设备驱动及其测试
驱动对一些人来说很难,而对一些人来说很容易.窃以为,理解简单设备驱动模型不难,深入理解并与Linux内核设计联系到一起需要花费时间.对于移植者来说,如何将自己自定义的模块天衣无缝放到内核中,是比较重要 ...
[设备驱动] 最简单的内核设备驱动--字符驱动
[设备驱动] 最简单的内核设备驱动--字符驱动概要: x86平台上(linux-2.6.34.14;Linux debian 3.2.0-3-686-pae)编写一个256字节的字符驱动程序.在/ ...
编写最简单的字符设备驱动
编写最简单的字符设备驱动 1 编写驱动代码 2 编写makefile 3 编译和加载驱动 4 编写应用程序测试驱动参考文章: linux驱动开发第1讲:带你编写一个最简单的字符设备驱动 linux驱 ...
通过内存模拟硬盘实现一个简单的块设备驱动
本文的主要工作是通过硬盘来模拟内存,按照块设备驱动编程的框架实现一个简单的块设备驱动程序. 一.前期的准备工作 1.基本开发环境 Linux内核版本:Linux-3.4.10 开发板 : JZ2440 ...
Linux设备驱动——第三章字符驱动
当对幸福的憧憬过于急切,那痛苦就在人的心灵深处升起.--加缪本章的目的是编写一个完整的字符设备驱动.我们开发一个字符驱动是因为这一类适合大部分简单的硬件设备.字符驱动也比块驱动易于理解.本章的最终目 ...
Linux设备驱动编程第三版-笔记
第1章设备驱动简介 1.1 驱动程序的角色机制:提供什么能力. 策略:如何使用这些能力. 1.2. 划分内核内核的角色可以划分: 一:进程管理二:内存管理三:文件系统四:设备控制 ...
linux设备驱动第五篇：驱动中的并发与竟态
目录[-] 综述信号量与互斥锁 Completions 机制自旋锁其他的一些选择不加锁算法原子变量与位操作 seqlock(顺序锁) 读取-拷贝-更新(RCU) 小结综述在上一篇介绍了l ...
Linux字符设备驱动框架
字符设备是Linux三大设备之一(另外两种是块设备,网络设备),字符设备就是字节流形式通讯的I/O设备,绝大部分设备都是字符设备,常见的字符设备包括鼠标.键盘.显示器.串口等等,当我们执行ls -l ...

最简单的scull设备驱动

目录

一. 实验题目：设备管理与驱动编程

二. 实验目的

三. 实验内容

四. 实验过程及结果

1）关键代码

2）实验过程

第一部分内核外编译：

第二部分源码树内编译

五. 未解决的问题

附实验源码

最简单的scull设备驱动相关推荐

最新文章

热门文章

最简单的scull设备驱动

目录

一. 实验题目：设备管理与驱动编程

二. 实验目的

三. 实验内容

四. 实验过程及结果

1）关键代码

2）实验过程

第一部分 内核外编译：

第二部分 源码树内编译

五. 未解决的问题

附实验源码

最简单的scull设备驱动相关推荐

最新文章

热门文章

第一部分内核外编译：

第二部分源码树内编译