非阻塞模式下虚拟设备驱动实验详解

本章节实验指导为Lab5，主要涉及将虚拟设备驱动转换为非阻塞模式的实践。实验步骤分为基础部分和进阶思考两部分。 **基础实验步骤**： 1. 进入指定的Lab5实验目录，确保BASEINCLUDE指向的是你正在运行的Linux内核4.0的源代码目录，这可能是根据你的系统环境有所差异。 2. 编译名为`gcctest.c`的test测试程序，并生成静态库版本。使用交叉编译工具链（如`arm-linux-gnueabi-`）指定针对ARM架构的编译器。 3. 将编译后的ko内核模块和test程序复制到`runninglinuxkernel_4.0/kmodules`目录下。 4. 启动Qemu虚拟机，通过运行特定脚本，如`shrun.sh arm32`，前提是你已经编译了整个Linux内核。 5. 在虚拟机内部，查看`/dev`目录，会发现名为`my_demo_dev`的设备已自动创建，拥有主设备号10和次设备号58。 6. 验证实验效果，尝试执行test程序。第一次运行时，由于设备驱动处于阻塞模式，读取操作可能会失败，返回值为-1，表明出现了错误。 **进阶思考**： 实验中的现象揭示了非阻塞模式的原理。在非阻塞模式下，设备驱动在打开后立即进行读写操作，如果设备忙或无数据可读，操作不会被阻塞，而是立即返回错误。因此，第一次读操作返回-1，可能是因为设备空闲或未准备好数据。第二次写操作同样失败，进一步证实了设备驱动的问题。 这个实验对于理解设备驱动的工作原理以及同步与异步操作的差别具有重要意义。通过这个过程，学习者可以加深对操作系统内核、设备驱动设计以及并发编程的理解。 此外，本实验还提到的社区资源——奔跑吧Linux社区提供的视频课程，是一份深入且实用的学习资料，适合希望更进一步掌握Linux内核和崩溃恢复技术（如kdump和crash）的人员。视频课程不仅包含理论讲解，还结合实际案例，如云服务器和嵌入式产品的维护，强调作为Linux运维或研发人员解决实际问题的能力。 如果你需要进一步提升Linux技能，特别是针对内核和故障处理，订阅该视频课程将会是一个很好的选择。可以直接在淘宝店获取全套实验素材和环境支持。