Linux字符设备驱动：阻塞写方式与cdev操作详解

本文主要介绍了Linux字符设备驱动开发中的阻塞式写操作，特别是在Linux 2.6内核环境中。首先，我们了解了Linux字符设备驱动的基本结构，特别是`cdev`（Character Device）和`file_operation`这两个关键组件。`cdev`是一个用于存储设备操作函数指针和设备属性的结构体，而`file_operation`定义了设备的I/O操作接口。 在开发流程中，首先要对`cdev`进行初始化，通过`cdev_init`函数设置其成员变量，如指定设备的所有者（`cdev.owner`）和操作函数指针（`cdev.ops`）。接着，使用`cdev_alloc`动态分配内存来创建`cdev`实例，然后通过`cdev_add`函数注册设备，该函数需要设备号（`dev_t`）和设备数量（`unsigned`）作为参数。 裸机开发时，编译字符驱动`memdev.c`会产生`memdev.ko`模块。为了使驱动生效，需要加载模块并查看设备列表，找到`memdev`对应的设备号，随后在 `/dev` 目录下手动创建设备文件，例如`dev/memdev0`和`dev/memdev1`。在测试驱动时，可以使用系统调用来进行读写操作，如`echo`命令写入数据到设备文件，然后使用`cat`命令从设备文件读取内容。 在进行设备驱动程序设计时，两个重要的数据复制函数是`copy_to_user`和`copy_from_user`。由于内核空间和用户空间的内存权限不同，这两个函数允许在这些空间之间安全地传输数据。`copy_to_user`用于将内核空间的数据复制到用户空间的指定地址，接受目标地址、源地址和数据字节数作为参数。同样，`copy_from_user`用于从用户空间读取数据到内核空间，它也有类似的参数。 本文详细阐述了Linux字符设备驱动的阻塞写模式，包括设备结构的初始化、注册以及如何处理数据在内核与用户空间之间的复制。这对于理解和编写Linux字符设备驱动的程序员来说是非常重要的基础知识。