嵌入式在内核空间申请一块4KB的内存用于模拟一个设备,并在驱动中提供针对这块内存的读、写、控制和定位函数,以供用户空间的进程能通过Linux系统调用获取或者设置这块内存的内容。 (1) 分析虚拟设备驱动程序中需要实现哪些功能; (2) 确定经典操作集中的功能函数; (3) 将操作集中的函数补全。
时间: 2024-04-24 14:22:17 浏览: 233
好的,我会根据您的问题进行回答。
1. 虚拟设备驱动程序需要实现以下功能:
- 在内核空间中申请一块4KB的内存;
- 提供读函数,以便用户空间的进程能够获取这块内存的内容;
- 提供写函数,以便用户空间的进程能够设置这块内存的内容;
- 提供控制函数,以便用户空间的进程能够对设备进行控制;
- 提供定位函数,以便用户空间的进程能够定位读写的位置。
2. 经典操作集中的功能函数:
- `open()` 函数:打开设备;
- `release()` 函数:关闭设备;
- `read()` 函数:从设备中读取数据;
- `write()` 函数:向设备中写入数据;
- `ioctl()` 函数:控制设备;
- `llseek()` 函数:定位读写位置。
3. 操作集中的函数补全:
```c
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
static int dev_major = 0;
static int dev_minor = 0;
static int count = 1;
static dev_t dev;
static struct cdev cdev;
static char *memory;
static int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
static int memory_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
static ssize_t memory_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int ret = 0;
if (*offset >= 4096) return 0;
if (*offset + size > 4096) size = 4096 - *offset;
ret = copy_to_user(buf, memory + *offset, size);
if (ret != 0) return -EFAULT;
*offset += size;
return size;
}
static ssize_t memory_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int ret = 0;
if (*offset >= 4096) return 0;
if (*offset + size > 4096) size = 4096 - *offset;
ret = copy_from_user(memory + *offset, buf, size);
if (ret != 0) return -EFAULT;
*offset += size;
return size;
}
static long memory_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch (cmd) {
case 0:
// 控制函数 1
break;
case 1:
// 控制函数 2
break;
default:
return -EINVAL;
}
return 0;
}
static loff_t memory_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
loff_t newpos = 0;
switch (whence) {
case SEEK_SET:
newpos = offset;
break;
case SEEK_CUR:
newpos = filp->f_pos + offset;
break;
case SEEK_END:
newpos = 4096 + offset;
break;
default:
return -EINVAL;
}
if (newpos < 0 || newpos > 4096) return -EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
return newpos;
}
static struct file_operations memory_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = memory_open,
.release = memory_release,
.read = memory_read,
.write = memory_write,
.unlocked_ioctl = memory_ioctl,
.llseek = memory_llseek,
};
static int __init memory_init(void)
{
int ret = 0;
dev = MKDEV(dev_major, dev_minor);
if (dev_major) {
ret = register_chrdev_region(dev, count, "memory");
} else {
ret = alloc_chrdev_region(&dev, dev_minor, count, "memory");
dev_major = MAJOR(dev);
}
if (ret < 0) return ret;
cdev_init(&cdev, &memory_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&cdev, dev, count);
if (ret < 0) {
unregister_chrdev_region(dev, count);
return ret;
}
memory = kzalloc(4096, GFP_KERNEL);
if (memory == NULL) {
cdev_del(&cdev);
unregister_chrdev_region(dev, count);
return -ENOMEM;
}
return 0;
}
static void __exit memory_exit(void)
{
kfree(memory);
cdev_del(&cdev);
unregister_chrdev_region(dev, count);
}
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(memory_init);
module_exit(memory_exit);
```
上面这份代码是一个简单的虚拟设备驱动程序,实现了一个在内核空间中申请一块4KB的内存,并提供了读、写、控制和定位函数,以供用户空间的进程能够通过Linux系统调用获取或者设置这块内存的内容。在这份代码中,我们使用了经典的操作集,包括 `open()`、`release()`、`read()`、`write()`、`ioctl()` 和 `llseek()` 函数。
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