Linux驱动中的混杂设备使用实例解析

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资源摘要信息:"Linux驱动混杂设备使用例程" Linux操作系统是一个多用户、多任务的操作系统,它具有强大的网络功能、稳定的性能以及良好的硬件兼容性。在Linux内核中,设备驱动是一个重要的组成部分,它允许内核与硬件设备进行交互。Linux设备驱动根据设备的功能和接口大致分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动。然而,在某些情况下,设备可能不符合传统设备类别的任何一种,或者是一个简单的设备,它不需要完整的设备类别,这时可以使用miscdevice(混杂设备)机制。 混杂设备(miscdevice)是一种特殊的字符设备,它为不能归类为标准设备类别的设备提供了一种简便的驱动程序接口。miscdevice机制在Linux内核中被用于处理一些简单或者特殊的设备,它允许设备驱动开发者以一种非常简单的方式注册和实现设备操作。 在进行Linux驱动开发时,涉及混杂设备的使用,通常需要遵循以下几个步骤: 1. 注册混杂设备:在驱动初始化函数中,使用misc_register()函数注册一个miscdevice结构体。这个结构体包含设备的主设备号、名称等信息。 2. 实现文件操作函数:开发者需要提供一个file_operations结构体,它包含打开(open)、释放(release)、读(read)、写(write)等操作的函数指针。 3. 设备文件操作:当用户空间的进程通过设备文件进行操作时,内核会调用file_operations结构体中对应的函数来响应这些操作。 4. 注销混杂设备:在驱动卸载函数中,调用misc_deregister()来注销之前注册的混杂设备。 混杂设备的使用例程通常会包含以下文件: - miscdevice.h:包含混杂设备相关结构定义和函数原型声明。 - miscdevice.c:包含混杂设备注册、注销以及文件操作函数的实现代码。 - Makefile:用于编译驱动程序的Makefile文件。 在编写混杂设备驱动时,开发者需要具备对Linux内核编程和字符设备驱动开发的相关知识。此外,对于设备的操作,如读写操作,还需要了解同步机制、内存管理等相关内容。 混杂设备的一个典型应用场景是实现一些简单的硬件控制逻辑,例如LED闪烁控制、按键输入检测等。由于混杂设备的简单性,它也经常被用于教学和研究,帮助初学者快速理解字符设备驱动的开发流程。 在这个压缩包miscdevice_example.zip中,我们可以推断出其内容可能是一个Linux混杂设备驱动的示例代码,这个示例代码通过具体的实现步骤,帮助开发者理解如何在Linux内核中注册和使用混杂设备。开发者可以通过阅读和修改这个示例,来学习如何创建自己的混杂设备驱动,并在此基础上实现特定硬件的控制逻辑。

#include <linux/init.h> /* __init and __exit macroses */ #include <linux/kernel.h> /* KERN_INFO macros */ #include <linux/module.h> /* required for all kernel modules */ #include <linux/moduleparam.h> /* module_param() and MODULE_PARM_DESC() */ #include <linux/fs.h> /* struct file_operations, struct file */ #include <linux/miscdevice.h> /* struct miscdevice and misc_[de]register() */ #include <linux/slab.h> /* kzalloc() function */ #include <linux/uaccess.h> /* copy_{to,from}_user() */ #include <linux/init_task.h> //init_task再次定义 #include "proc_relate.h" MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Wu Yimin>"); MODULE_DESCRIPTION("proc_relate kernel modoule"); static int proc_relate_open(struct inode *inode, struct file *file) { struct proc_info *buf; int err = 0; buf=kmalloc(sizeof(struct proc_info)*30,GFP_KERNEL); file->private_data = buf; return err; } static ssize_t proc_relate_read(struct file *file, char __user * out,size_t size, loff_t * off) { struct proc_info *buf = file->private_data; /* 你需要补充的代码 */ } static int proc_relate_close(struct inode *inode, struct file *file) { struct buffer *buf = file->private_data; kfree(buf); return 0; } static struct file_operations proc_relate_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = proc_relate_open, .read = proc_relate_read, .release = proc_relate_close, .llseek = noop_llseek }; static struct miscdevice proc_relate_misc_device = { .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, .name = "proc_relate", .fops = &proc_relate_fops }; static int __init proc_relate_init(void) { misc_register(&proc_relate_misc_device); printk(KERN_INFO "proc_relate device has been registered.\n"); return 0; } static void __exit proc_relate_exit(void) { misc_deregister(&proc_relate_misc_device); printk(KERN_INFO "proc_relate device has been unregistered\n"); } module_init(proc_relate_init); module_exit(proc_relate_exit);补充这段代码需要补充的函数部分,使其能编译为内核模块,安装该内核模块后测试程序,运行结果类似如下:Here is parent process,pid = 7329 this is a child,pid is 7330 this is another child,pid is 7331 this is a child,pid is 7333 In thread,pid=7331 tid=7334 thread id=1254224352 this is a child,pid is 7332 this is a child,pid is 7335 ------------------------------------------------------- pid=2616 tgid=2616 comm=sshd sessionid=4 mm=ffff8000fae19000 activeMM=ffff8000fae19000 parent =1971 real_parent=1971 group_leader2616 ------------------------------------------------------- pid=2670 tgid=2670 comm=sshd sessionid=4 mm=ffff8000fa477500 activeMM=ffff8000fa477500 parent =2616 real_parent=2616 group_leader2670 -------------------------------------------------------

2023-05-17 上传