编写字符设备驱动实现简单功能,用户层调用ioctl接口,使用动态库测试与驱动通信的代码

时间: 2024-03-18 21:41:50 浏览: 48
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一个简单的字符型设备驱动程序

以下是一个简单的字符设备驱动程序的示例代码,实现了读取和写入设备数据的功能,以及处理ioctl接口: ```c #include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/uaccess.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/ioctl.h> #define DEVICE_NAME "my_device" struct my_device_data { char data[100]; int len; }; struct my_device { struct cdev cdev; struct my_device_data data; }; static int my_device_open(struct inode *inode, struct file *filp) { struct my_device *dev = container_of(inode->i_cdev, struct my_device, cdev); filp->private_data = dev; return 0; } static int my_device_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } static ssize_t my_device_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { struct my_device *dev = filp->private_data; int len = min_t(int, count, dev->data.len - *f_pos); if (len <= 0) return 0; if (copy_to_user(buf, dev->data.data + *f_pos, len)) return -EFAULT; *f_pos += len; return len; } static ssize_t my_device_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { struct my_device *dev = filp->private_data; int len = min_t(int, count, sizeof(dev->data.data) - *f_pos); if (len <= 0) return 0; if (copy_from_user(dev->data.data + *f_pos, buf, len)) return -EFAULT; *f_pos += len; dev->data.len = *f_pos; return len; } static long my_device_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) { struct my_device *dev = filp->private_data; int err = 0; switch (cmd) { case 0: // do something break; case 1: // do something else break; default: err = -EINVAL; break; } return err; } static const struct file_operations my_device_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = my_device_open, .release = my_device_release, .read = my_device_read, .write = my_device_write, .unlocked_ioctl = my_device_ioctl, }; static struct my_device my_device_data; static dev_t devno; static int __init my_device_init(void) { int err; err = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, DEVICE_NAME); if (err < 0) return err; cdev_init(&my_device_data.cdev, &my_device_fops); my_device_data.cdev.owner = THIS_MODULE; err = cdev_add(&my_device_data.cdev, devno, 1); if (err < 0) { unregister_chrdev_region(devno, 1); return err; } return 0; } static void __exit my_device_exit(void) { cdev_del(&my_device_data.cdev); unregister_chrdev_region(devno, 1); } module_init(my_device_init); module_exit(my_device_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); ``` 以下是一个简单的动态库的示例代码,用于测试与驱动程序的通信,其中包含了测试读取和写入设备数据的函数,以及测试ioctl接口的函数: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> #define DEVICE_NAME "/dev/my_device" struct my_device_data { char data[100]; int len; }; #define MY_DEVICE_IOCTL_CMD0 _IO('M', 0) #define MY_DEVICE_IOCTL_CMD1 _IO('M', 1) int my_device_read(struct my_device_data *data) { int fd = open(DEVICE_NAME, O_RDONLY); if (fd < 0) return fd; int ret = read(fd, data->data, sizeof(data->data)); if (ret >= 0) data->len = ret; close(fd); return ret; } int my_device_write(struct my_device_data *data) { int fd = open(DEVICE_NAME, O_WRONLY); if (fd < 0) return fd; int ret = write(fd, data->data, data->len); close(fd); return ret; } int my_device_ioctl(int cmd) { int fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR); if (fd < 0) return fd; int ret = ioctl(fd, cmd); close(fd); return ret; } ``` 最后,以下是一个简单的用户层程序的示例代码,用于调用动态库中的测试函数,测试驱动程序的功能: ```c #include <stdio.h> #include "my_device.h" int main() { struct my_device_data data = {{0}, 0}; int ret; // test read and write strcpy(data.data, "hello, world!"); data.len = strlen(data.data) + 1; ret = my_device_write(&data); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "my_device_write failed: %d\n", ret); return 1; } memset(&data, 0, sizeof(data)); ret = my_device_read(&data); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "my_device_read failed: %d\n", ret); return 1; } printf("read data: %s\n", data.data); // test ioctl ret = my_device_ioctl(MY_DEVICE_IOCTL_CMD0); if (ret < 0) { fprintf(stderr, "my_device_ioctl failed: %d\n", ret); return 1; } return 0; } ```
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