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学习驱动也有长达一年多的时间了,受益最深的就是看韦东山老师的视频,如今已经几乎将二期三期的视频全部看完,甚至已经将二期视频看过好几遍,为了再次加深印象,我将韦老师的源码自己全部编写一遍。将所有遇到的问题,记录在此。觉得看了韦老师的视频,再看其他视频都是弱爆了。由于是文章记录,不可能写的非常详细,只摘录关键点,想具体详细的深入,还请去看韦老大的视频吧。
6 b$ b K7 d. w8 C" v- b4 \4 |5 e! b: L) x( u# d
这篇文章是主要是讲解字符驱动的框架,并没有涉及高级字符驱动。
- b F( R7 c4 m( i1 n6 v6 ~# R. [9 v i! T# s' j
一、字符驱动框架
2 H6 s% x; J1 G. H; H; _7 U+ B$ |0 \! I# H
------------------------------------------------------------------------: C- u7 p! C! Y6 Z: F6 `
( r8 g& _' `* wAPP: open read write- i s! a/ V3 c6 H! w3 @8 i
/ W; G" ?. G, ^
------------------------------------------------------------------------* ~+ d# B; z2 h8 D& Z; \# `" j
$ [4 P& O |7 [" r; h4 ?$ BC 库
% @/ t: L* e+ B- i; q1 h5 Y$ J+ b, b, V
------------------------------------------------------------------------$ {& `, v( l2 l* ?9 s" B5 {
2 u( V. j: x4 ~/ |, H3 ?
system_open system_read system_write9 J# b% W+ R% K! L
8 i8 h$ l& C3 ~' S) U+ X
# N# D) @/ C" q' v
R7 L: `- }& d- _3 K* M4 B6 }------------------------------------------------------------------------
+ Q$ F$ o4 C3 _$ G! Q8 }3 I% N7 J k7 }! q, T
KERNEL: ?, Y$ k$ T: f
: U) ?; q W7 L1 |" K0 M; V
led_open led_read led_wirte! j- p6 E' f( [, G5 L
$ q. t- }1 S' Z" z* I------------------------------------------------------------------------
* w' i- b: w" c9 n6 p
; d- r& v' a- J) z8 Q( {
& F! G0 E4 }% t; R6 X( w: ?6 u& Z
; ?. o# y3 T! @0 Z问:应用程序open如何找到驱动程序的open函数5 B4 B, x4 j b/ t/ @, ?6 ^0 U: m
( L2 r9 F9 t% E J答:应用程序的open通过C库的open函数,通过系统调用的system_open函数,进而通过swi val指令,进入内核,通过一定的办法来找到驱动程序的open函数。/ M' ^9 e# g" ]( N9 c5 V' F, G
" g% ]& @; P1 B( E' ^问:通过什么样的方法来找到驱动程序的open函数! `: e6 ~" J+ H0 u6 O
, f# u" g0 E; ~ R# J- ^
答:通过一个注册函数+设备节点& [" j Y; P0 ?7 F
+ q, X( z2 B; Y+ p* v& [( q! G注册函数如下(旧的注册函数,新的以后再说):
+ r( `, J- Y& D9 _: S( H& @ F1 k
5 I/ @2 m- g/ ^0 L' V8 w* _: U3 jregister_chrdev(unsigned int major, const char * name, const struct file_operations * fops)
% k J0 i' l- K# m8 T( @, ?0 K* U# y: [9 c ~( W
参数1:主设备号(重要)
6 t0 f* @/ k* v2 |' _8 c( J) l( k/ d# Y8 c% b2 K# Y: g f8 o8 s
参数2:名字(不重要)
/ Y/ F* U. j" ]7 R( K6 U, m9 q- E! F) ~# R( p: T& t
参数3:file_operations结构体(重要)
) h$ S% O$ M: U# Z; Y6 R5 \$ }/ ^& d
设备节点:- P: r/ W; x. x+ ]( q5 y5 p) a
$ Q7 j3 M: x6 u. S
可以手工创建也可以自动创建,这里暂且只说手工创建
4 K# E# ~) s D* k0 c+ X2 j6 ]4 b5 R) T# g+ j% y. r- e: P$ x
mknod /dev/xxx c 252 07 E$ k0 w+ L& K2 t
* D$ u' D2 W( Z- E+ C9 w1 `
具体什么含义,我就不多说了,看视频吧,很简单。) B, D4 x% P4 W3 e1 F& @+ @
, H' Z3 b% \% c, E+ W" }. @
' v% k9 h" L3 `2 q: F
5 X# P+ w4 B* `2 s6 z0 I问:应用程序一般是由main函数开始执行,那么驱动程序一般是先执行什么?& P. P S: r R1 K9 _( K+ H
3 g0 h8 I! L# @: `' v答:通过一个宏,指定驱动程序的入口函数,当装载驱动时就会执行入口函数。
( b- l" x0 n& O2 Y" `/ r6 [- j* }, [2 W, ~8 n
例如:module_init(first_drv_init); //用于修饰入口函数: w% b/ {7 `4 g! I% W% \* M+ W8 W
6 d) m* w; Z+ O& F. f: N1 @6 G+ ~/ ?- J自然地,驱动程序的出口函数,则是在卸载驱动时就会执行出口函数。
$ i; Y4 N7 w6 {5 X; D+ ]8 \+ f" X) G+ N; m4 N' e% s: n1 G; r5 z
例如:module_exit(first_drv_exit); //用于修饰出口函数& ]( m; G4 E! z
3 Z$ ]+ @3 \2 v d6 Z. f, w; \
1 R$ i4 [* v# N* y7 ]) }& z) d. {' E* Z% }3 \. K. l/ U
驱动源程序如下:4 w* y2 U3 ?& J" R5 X
0 e; y& V: S: Y3 A) [9 z9 {4 _3 a5 C, f
#include <linux/kernel.h> m; |+ j% A3 r) J# _% H9 x: Y
#include <linux/fs.h>
5 K5 \+ d0 N% m6 t! W( [#include <linux/init.h>4 I: l3 w+ j+ s0 b( R# G6 e$ s( d
#include <linux/delay.h>
0 Y! |6 m6 s) |#include <asm/uaccess.h>
3 d8 Q, h6 {/ b5 F* c+ k- I& {! R#include <asm/irq.h> ~; Z& n7 p( ?' f* C" h
#include <asm/io.h># ~3 g- u8 y; K- s% `& P
#include <linux/module.h>! Z5 |$ f( H2 k, ~# B7 L4 m
: G4 W$ o7 M5 A( Q6 M$ T6 S$ @
: `1 n3 g3 n4 ]. R# A/ h1 gint major;0 x$ a# V1 @( K! s1 U) Q: W
static int first_drv_open(struct inode * inode, struct file * filp): X2 x; a" x* w! V" J
{
* a4 v6 v3 [5 ^2 G: Q" [& y0 z printk("first_drv_open\n");
, j$ A7 ^, u7 z0 A return 0;
2 z% v6 F6 _+ ?& S2 E0 H}+ i% h; B9 I3 t) D+ h; L: l% `" G/ j
static int first_drv_write(struct file * file, const char __user * buffer, size_t count, loff_t * ppos)
+ P1 X# |9 l, b$ _/ j2 [/ r+ ~: w9 n) p{5 V, d( U* y% o- T. L8 r
printk("first_drv_write\n");
- m5 L, T& _7 p- N- j* }7 s return 0;
: X- n3 {* l1 v- K' E}
8 J0 a f V q" y# s( y
0 V- m$ v7 `' Z# `9 z/* File operations struct for character device */$ o/ _, k9 Y3 b0 ?/ F# G
static const struct file_operations first_drv_fops = {
4 g. l# V9 M% ]9 t4 a .owner = THIS_MODULE,
6 a; D* w7 s! n- x5 [" o) h4 Z .open = first_drv_open,
2 H* e1 i: O7 [! Y3 ?9 ]# m# T .write = first_drv_write,
, l/ X3 n' o n};
* G- E& s- a/ i( o7 C6 W* {" B- i- d0 _8 ` ?( J4 b
/* 驱动入口函数 */9 g+ l' ~% t/ P5 L0 O, r& w
static int first_drv_init(void)5 L E% t ~- P8 L6 f6 z
{
_+ [( G i% J- t /* 主设备号设置为0表示由系统自动分配主设备号 *// q* Z0 Q) G, B9 {& G
major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops);4 O# B5 f% i+ E5 k0 J$ i( Z3 a
return 0;9 J* r# l5 T' k0 N3 A
}" U' B$ @: a8 V* |0 y& H
6 r$ I5 I( ~4 H- o8 ^( O; C
/* 驱动出口函数 */5 ^: w- L& J0 z/ s3 M
static void first_drv_exit(void)9 m& l8 }9 W; s; v8 y
{" p& g6 y" r' m1 T
unregister_chrdev(major, "first_drv");
. U: z) S- P' A}
( j6 d- W& J# J9 C
7 d. i' p$ E- N, }5 P, Imodule_init(first_drv_init); //用于修饰入口函数
1 g) m3 X e3 u* b- Hmodule_exit(first_drv_exit); //用于修饰出口函数
+ j4 D/ I Z6 ?% ~/ s* n* K/ D5 O: `3 U
MODULE_AUTHOR("LWJ");' t7 h* V4 z# u$ ]& R; a
MODULE_DESCRIPTION("Just for Demon");% o; l) I# t' w
MODULE_LICENSE("GPL"); //遵循GPL协议( U& Z- Q+ N8 b+ k, e5 u( t
7 p: H- ]0 w- V4 V S y" i
Makefile源码如下:
/ U( v9 U+ A8 ~5 W) t, U9 n; f; B8 }* x' N3 I
ifneq ($(KERNELRELEASE),)8 p! l9 R1 Q( W, ^# f* w
7 T# i+ m' ?+ e f: x: Zobj-m := first_drv.o0 j" }, t; G- H( O7 @: c2 J# a- X
, M) }% B' [6 ?! Q3 b1 y; helse* A* ?$ p$ u9 p5 o% R
2 ~: x0 b4 [% V0 A0 y
KDIR := /home/opt/EmbedSky/linux-2.6.30.4
5 z1 X% m5 [3 N5 y
6 z u3 ~6 y5 c1 rall:
5 x( x% \) ]% v1 b" I make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules ARCH=ARM CROSS_COMPILE=arm-linux-
1 o% a" A( R% N$ ]) T. m) Q Rclean:
! X" }( i8 S, m, o$ d/ c/ i rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers
* I5 }9 K* W0 v1 P( w
$ k/ [5 R) ~, P x/ u" lendif
& L3 V) l/ i' r& V% H) a/ d7 k+ e" H* j: Z! j
测试程序如下:5 w/ L+ |# r. M* r
, A. b1 {% @5 a$ A#include <stdio.h>& W1 C ^3 e) _6 w: F) a
#include <sys/types.h>' `2 u2 `4 I: ?1 G, q7 |" R* P
#include <sys/stat.h>
^2 Y2 t* F% [* E3 e9 c) G" {#include <fcntl.h>
: W# ?8 r+ C8 c7 w- w! I w2 ?2 n#include <unistd.h>. \4 }/ S" [5 j: K+ \7 m3 I1 _
( l# _2 ^" @6 z6 o. Q% A1 n
int main(void)
, {) {0 N1 ^8 g( T: @, A
/ ~, W, D: ?! J2 `* q{# g. G- g" w7 @
int fd;
8 M7 ^. r; r4 m- \ int val = 1;
. |7 }9 c7 ~! n& S* W D fd = open("/dev/xxx",O_RDWR);. y7 C+ _/ u$ u/ v7 S
if(fd < 0)
" L* x5 n2 E0 m { P3 O/ Z7 E! w; V+ K0 k, W
printf("open error\n");, W6 h ?# R6 k* q+ U" l! a
}! h P) W# g* X. N# G: R
, d1 D2 @: {" b7 t2 E/ i
write(fd,&val,4);
- s* T: @7 Q$ w' Q' {: ~# K
0 e4 Z, m+ N `. T5 M8 s. P return 0;" o& T u$ i6 A. h
}
: Z6 V7 D) s4 Z4 p4 ?1 r
! {4 b) m% d7 j& U6 m' I开发板上的测试步骤如下:6 |5 n; M, B8 g2 t$ I
0 R& i2 A7 i( a5 Q: t# y" _# U% r
[WJ2440]# insmod first_drv.ko
l& X* } |' @! i. }5 `: h4 C[WJ2440]# ./first_test
/ x: a% n) Z1 \) Xopen error$ y, _" v" m m" k# X% M
[WJ2440]# cat proc/devices
/ y) J& i8 T3 zCharacter devices:
# E8 p) J/ P$ E4 |: Q 1 mem, \. ~. C2 E6 J
4 /dev/vc/0
% z+ z/ W P" \/ P' c 4 tty
4 |! h( i! U& z7 Q 5 /dev/tty
% x: I: O" D" d6 @- v# B4 N 5 /dev/console5 j6 S/ G k6 I* ^" f
5 /dev/ptmx
1 L& t; {# v# o 7 vcs
j- L& k. p5 [. i* G) h2 K 10 misc
! m S6 Y5 M, ^# u+ S 13 input# p- O/ U" E4 g9 ] ~$ k& r
14 sound
4 Z% O K) X( L* N/ P. V 29 fb
: k. Q( I) e& v4 q9 W: i, u" J 81 video4linux( O; F6 I/ {; k4 ?
89 i2c4 i- A q2 _, p. W/ R6 J, @
90 mtd
) q3 t& D ^- H. @116 alsa
) ~( R0 M4 C( Y9 R! q8 y+ Z128 ptm
4 C5 M. U4 J S; f4 g136 pts L" S1 [: X b8 H
180 usb
0 }+ ^6 R+ W1 i0 C. L4 q188 ttyUSB
' M7 t( ~3 {2 w% N' o9 t189 usb_device
% w9 X" o4 J, h1 E5 g) p' E$ J6 \204 tq2440_serial- j" s3 U7 a% q8 H5 Y# Z) K8 B
252 first_drv
$ x L) s0 s& G- ?. c* ?253 usb_endpoint* ?/ S7 k, B& G' S0 _
254 rtc
( Q% g; E6 I5 S6 ]0 a3 a
% o3 i @: e N% v4 w" N( i3 VBlock devices:1 b k7 c* x/ W1 j! P
259 blkext
. g& B; l* [( q0 s: Y& ]3 w3 F 7 loop6 P$ ^. g1 F% g, R( D8 p
8 sd
3 ?) X9 T. M m 31 mtdblock
' a. v8 S( k, @6 c( |0 M2 ` 65 sd3 j$ v. R% O; L+ u/ U
66 sd. X8 g* T# x0 D* ~8 g6 A$ R) G( z$ R
67 sd
6 F7 m' D) w! x3 E! a' N 68 sd$ J- W+ Y+ w" Y8 L
69 sd
5 X2 x# Y) N& ~4 R& N" b 70 sd& C% S) w O$ [
71 sd
! g- t5 D: W- D m5 U+ I5 D128 sd! y4 d* u' h; `" b+ x( q: m
129 sd
* Y+ @ i7 ^9 _9 _- z- P130 sd* V# m x% p+ v+ u' v
131 sd [* |1 E! |8 `4 J$ V+ x
132 sd% U+ ^& K7 K: }; h6 f7 J
133 sd$ I% D- @9 c' \, c3 c. n
134 sd( X7 A& e1 ^' C# x; j
135 sd
& J3 m {3 s( a$ {4 X179 mmc
9 L, b$ \) ^5 o) E[WJ2440]# mknod /dev/xxx c 252 0
( w* O" E3 m) `( R! O[WJ2440]# ls -l /dev/xxx + ~/ I* c, U; ^ A
crw-r--r-- 1 root root 252, 0 Jan 1 20:49 /dev/xxx) u% E0 a* R' N; z; q: {
[WJ2440]# ./first_test
( X& e. q6 E0 |9 s( Dfirst_drv_open3 j" M Z! v3 F# \$ I
first_drv_write
: F, l& M0 [+ F$ _" e) K- M[WJ2440]#
# `) \: ?4 d0 E( b3 F* }
+ P0 U; h: F0 V4 K! } l
$ S" M( J2 k/ [5 M! v
2 c" g( Z! t- o5 `
; G9 J1 H6 |7 o, K( B; { |
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