Linux 设备驱动程序设计：虚拟命名管道 FIFO 字符设备驱动

设计和实现虚拟命名管道(FIFO)的字符设备驱动程序 通过这个实验，我们将学习如何设计和实现一个虚拟命名管道(FIFO)的字符设备驱动程序。这个驱动程序将实现N(N=4)个管道，每个管道对应两个设备，次设备号是偶数的设备是只写设备，次设备号是奇数的是只读设备。写入设备i（i是偶数）的字符可以从设备i+1读出。 知识点： 1. 设备驱动程序的编写：我们将学习如何编写一个模块化的字符设备驱动程序，包括如何包含必要的头文件、宏和全局变量。 2. 设备的功能：我们的驱动程序要实现N(N=4)个管道，每个管道对应两个设备，次设备号是偶数的设备是只写设备，次设备号是奇数的是只读设备。写入设备i（i是偶数）的字符可以从设备i+1读出。 3. 设备的实现：我们将学习如何实现这个虚拟命名管道(FIFO)的字符设备驱动程序，包括如何定义数据结构、如何实现读写操作、如何处理缓冲区等。 4. 设备文件系统(devfs)：我们将学习如何使用mknod命令创建相应的设备文件节点，如果设备文件系统(devfs)尚未激活。 5. 互斥访问：我们将学习如何使用阻塞和唤醒机制来保证对临界区的互斥访问。 6. 缓冲区管理：我们将学习如何管理缓冲区，包括如何处理缓冲区的空闲块、如何处理写入的数据太多的情况等。 7. 错误处理：我们将学习如何处理错误码，例如如果FIFO的写入端尚未打开，FIFO中就不会有数据可读，这时试图从FIFO中读取数据的进程应该返回一个错误码。 8. 模块化编程：我们将学习如何编写一个模块化的字符设备驱动程序，包括如何定义模块、如何加载模块等。 9. Linux内核编程：我们将学习如何使用Linux内核提供的函数和宏来编写设备驱动程序，例如如何使用linux/config.h、linux/module.h、linux/kernel.h等头文件。 10. 设备驱动程序的测试：我们将学习如何测试我们的设备驱动程序，包括如何加载模块、如何使用mknod命令创建设备文件节点、如何测试读写操作等。