用c/c++源码举例说明应用软件调用驱动软件实例 并给出应用程序源码和驱动程序源码

假设我们需要编写一个应用程序，来控制一个虚拟设备的LED灯，我们可以编写一个简单的驱动程序来模拟这个虚拟设备，并编写一个应用程序来调用该驱动程序来控制LED灯。

以下是驱动程序的示例代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>

#define DEVICE_NAME "led"     // 设备名称
#define LED_OFF 0             // LED关
#define LED_ON 1              // LED开

static int led_major = 0;     // 主设备号
static int led_minor = 0;     // 次设备号
static struct cdev led_cdev;  // 字符设备结构体
static int led_state = LED_OFF;  // LED状态

// 打开设备
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    printk(KERN_INFO "led: open\n");
    return 0;
}

// 读取设备
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
    printk(KERN_INFO "led: read\n");
    return 0;
}

// 写入设备
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
    printk(KERN_INFO "led: write\n");
    return 0;
}

// 关闭设备
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    printk(KERN_INFO "led: release\n");
    return 0;
}

// ioctl命令
static long led_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    switch (cmd) {
        case LED_ON:
            printk(KERN_INFO "led: on\n");
            led_state = LED_ON;
            break;
        case LED_OFF:
            printk(KERN_INFO "led: off\n");
            led_state = LED_OFF;
            break;
        default:
            return -EINVAL;
    }
    return 0;
}

// 驱动程序模块加载
static int __init led_init(void)
{
    int ret;
    dev_t devno;

    if (led_major) {
        devno = MKDEV(led_major, led_minor);
        ret = register_chrdev_region(devno, 1, DEVICE_NAME);
    } else {
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, led_minor, 1, DEVICE_NAME);
        led_major = MAJOR(devno);
    }
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "led: register_chrdev_region/alloc_chrdev_region failed\n");
        return ret;
    }

    cdev_init(&led_cdev, &led_fops);
    led_cdev.owner = THIS_MODULE;
    led_cdev.ops = &led_fops;
    ret = cdev_add(&led_cdev, devno, 1);
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "led: cdev_add failed\n");
        unregister_chrdev_region(devno, 1);
        return ret;
    }

    printk(KERN_INFO "led: initialized\n");
    return 0;
}

// 驱动程序模块卸载
static void __exit led_exit(void)
{
    dev_t devno = MKDEV(led_major, led_minor);
    cdev_del(&led_cdev);
    unregister_chrdev_region(devno, 1);
    printk(KERN_INFO "led: exit\n");
}

// 驱动程序文件操作结构体
static struct file_operations led_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = led_open,
    .read = led_read,
    .write = led_write,
    .release = led_release,
    .unlocked_ioctl = led_ioctl,
};

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("LED Driver");

该驱动程序实现了一个简单的LED设备，可以通过ioctl命令来控制LED灯的开关。

以下是应用程序的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>

#define LED_OFF 0
#define LED_ON 1

int main()
{
    int fd;
    int ret;
    int cmd;

    fd = open("/dev/led", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        return -1;
    }

    cmd = LED_ON;
    ret = ioctl(fd, cmd, 0);
    if (ret < 0) {
        perror("ioctl");
        close(fd);
        return -1;
    }

    cmd = LED_OFF;
    ret = ioctl(fd, cmd, 0);
    if (ret < 0) {
        perror("ioctl");
        close(fd);
        return -1;
    }

    close(fd);
    return 0;
}

该应用程序打开了一个名为"/dev/led"的设备文件，并通过ioctl命令来控制LED灯的开关。

需要注意的是，应用程序需要在Linux系统下编译，同时需要加载该驱动程序模块。在终端中执行以下命令来加载该驱动程序模块：

$ sudo insmod led.ko

在应用程序运行之前，需要确保该驱动程序模块已经成功加载。在终端中执行以下命令来查看当前已加载的驱动程序模块：

$ lsmod

如果成功加载了该驱动程序模块，则应该能够看到"led"这个驱动程序的名称。