在Ubuntu 22.04.2 LTS系统下使用C语言编写内核模块文件chardev.c和Makefile文件,实现简单的字符设备驱动程序,要求能对字符设备执行打开、读、写、I/O控制和关闭这些基本操作
时间: 2024-03-10 11:49:41 浏览: 97
好的,我可以提供一些基本的代码示例和Makefile文件,供您参考和修改。
首先,chardev.c文件中需要包含以下头文件:
```c
#include <linux/module.h> // 模块相关函数和宏定义
#include <linux/fs.h> // 文件系统相关函数和宏定义
#include <linux/uaccess.h> // 用户空间和内核空间数据传输相关函数
#include <linux/cdev.h> // 字符设备相关函数和宏定义
#include <linux/ioctl.h> // I/O控制相关函数和宏定义
```
然后,定义字符设备的主设备号和设备名称:
```c
#define DEV_NAME "chardev"
#define DEV_MAJOR 240
```
接着,定义设备结构体和文件操作函数:
```c
struct chardev_dev {
struct cdev cdev;
};
static int chardev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
// TODO: 实现打开设备函数
}
static int chardev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
// TODO: 实现关闭设备函数
}
static ssize_t chardev_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
// TODO: 实现读设备函数
}
static ssize_t chardev_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
// TODO: 实现写设备函数
}
static long chardev_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
// TODO: 实现I/O控制函数
}
static struct file_operations chardev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = chardev_open,
.release = chardev_release,
.read = chardev_read,
.write = chardev_write,
.unlocked_ioctl = chardev_ioctl,
};
```
最后,在初始化函数中注册设备和文件操作函数:
```c
static struct chardev_dev chardev;
static int __init chardev_init(void)
{
int ret;
dev_t devno;
devno = MKDEV(DEV_MAJOR, 0);
ret = register_chrdev_region(devno, 1, DEV_NAME);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR "failed to register chardev region\n");
return ret;
}
cdev_init(&chardev.cdev, &chardev_fops);
chardev.cdev.owner = THIS_MODULE;
ret = cdev_add(&chardev.cdev, devno, 1);
if (ret < 0) {
unregister_chrdev_region(devno, 1);
printk(KERN_ERR "failed to add chardev\n");
return ret;
}
printk(KERN_INFO "chardev loaded\n");
return 0;
}
static void __exit chardev_exit(void)
{
cdev_del(&chardev.cdev);
unregister_chrdev_region(MKDEV(DEV_MAJOR, 0), 1);
printk(KERN_INFO "chardev unloaded\n");
}
module_init(chardev_init);
module_exit(chardev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple character device driver");
```
以上是一个基本的字符设备驱动程序的代码示例。Makefile文件如下:
```makefile
obj-m := chardev.o
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)
default:
$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
```
在终端中进入代码所在目录,运行`make`命令即可编译生成内核模块文件`chardev.ko`。加载模块文件的命令为:
```bash
sudo insmod chardev.ko
```
卸载模块文件的命令为:
```bash
sudo rmmod chardev
```
在加载模块文件后,您可以使用`cat`命令读取设备文件`/dev/chardev`的内容,使用`echo`命令向设备文件写入内容,使用`ioctl`系统调用执行I/O控制操作。
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