驱动代码
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>#define VIRTUALDISK_SIZE 0X2000 // 全局内存最大8K字节
#define MEM_CLEAR 0x1 // 全局内存清零
#define PORT1_SET 0x2 // 将 port1 端口清零
#define PORT2_SET 0x3 // 将 port1 端口清零
#define VIRTUALDISK_MAJOR 200 // 预设的 VirtualDisk 的主设备号为 200struct VirtualDisk{struct cdev cdev; // cdev 结构体unsigned char mem[VIRTUALDISK_SIZE]; // 全局内存8Kint port1; // 两个不同类型的端口long port2;long count; // 记录设备目前被多少设备打开
}static int VirtualDisk_major = VIRTUALDISK_MAJOR;
static struct VirtualDisk *Virtualdisk_devp;/*设备驱动模块加载函数*/
int VirtualDisk_init(void){int result;dev_t devno = MKDEV(VirtualDisk_major, 0); // 构建设备号/*申请设备号*/if (VirtualDisk_major) { // 如果不为0，则静态申请result = register_chrdev_region(devno, 1, "VirtualDisk");} else {result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "VirtualDisk"); // 动态申请设备号VirtualDisk_major = MAJOR(devno); //从申请设备号中得到主设备号}if (result < 0)return result;/*动态申请设备结构体的内存*/Virtualdisk_devp =kmalloc(sizeof(struct VirtualDisk), GFP_KERNEL);if (!Virtualdisk_devp) { // 申请失败result = -ENOMEM;goto fail_kmalloc;}memset(Virtualdisk_devp, 0, sizeof(struct VirtualDisk)); //将内存清零/*初始化并且添加 cdev 结构体*/VirtualDisk_setup_cdev(Virtualdisk_devp, 0);return 0;fail_kmalloc:unregister_chrdev_region(devno, 1);return result;
}/*初始化并注册 cdev*/
static void VirtualDisk_setup_cdev(struct VirtualDisk *dev, int minor) {int err;devno = MKDEV(VirtualDisk_major, minor); // 构造设备号cdev_init(&dev->cdev, &VirtualDisk_fops); // 初始化 cdev 设备dev->cdev.owner = THIS_MODULE; // 使驱动属于该模块dev->cdev.ops = &VirtualDisk_fops; // cdev 连接 file_operations 指针err = cdev_add(&dev->dev, devno, 1); // 将 cdev 注册到系统if(err)printk(KERN_NOTICE "Error in cdev_add()\n");
}/*文件操作结构体*/
static struct file_operations VirtualDisk_fops =
{.owner = THIS_MODULE,.llseek = VirtualDisk_llseek, // 定位偏移量函数.read = VirtualDisk_read, // 读设备函数.write = VirtualDisk_write, // 写设备函数.ioctl = VirtualDisk_ioctl, // 控制函数.open = VirtualDisk_open, // 打开设备函数.release = VirtualDisk_release, // 释放设备函数
};/*文件打开函数*/
static int VirtualDisk_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{/*将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针*/filp->private_data = Virtualdisk_devp;Struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; // 获得设备结构体指针devp->count++; // 增加设备打开次数return 0;
}/*文件释放函数*/
int VirtualDisk_release(struct inode *inode, struct file *filp) {struct VirtualDisk *devp = filp->private_data;devp->count--;return 0;
}/*读函数*/
static ssize_t VirtualDisk_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) {unsigned long p = *ppos; // 记录文件指针偏移位置unsigned int count = size; // 记录需要读取的字节数int ret = 0; // 返回值struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; // 获得设备结构体指针/*分析和获取有效的读长度*/if (p >= VIRTUALDISK_SIZE) { // 要读取的偏移大于设备的内存空间return count ? -ENXIO :0; // 读取地址错误}if(count > VIRTUALDISK_SIZE - p){ // 要读取的字节大于设备的内存空间count = VIRTUALDISK_SIZE - p; // 将要读取的字节数设为剩余的字节数}/*内核空间 --> 用户空间交换数据*/if(copy_to_user(buf, (void *)(devp->mem + p), count)){ret = -EFAULT;}else{*loff += count;ret = count;//printk("read %x\r\n",count);}return ret;
}/*写函数*/
static ssize_t VirtualDisk_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos){unsigned long p = *ppos; // 记录文件指针偏移位置int ret = 0; // 返回值unsigned int count = size; // 记录需要写入的字节数struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; // 获得设备结构体指针/*分析和获取有效的写长度*/if (p >= VIRTUALDISK_SIZE) // 要写入的偏移大于设备的内存空间return count ? - ENXIO : 0; // 写入地址错误}if (count > VIRTUALDIS_SIZE - p) { // 要写入的字节大于设备的内存空间count = VIRTUALDIS_SIZE - p; // 将要写入的字节数设为剩余的字节数}/*用户空间 --> 内核空间*/if (copy_from_user(devp->mem + p, buf, count)) {ret = - EFAULT;} else {*ppos += count; /// 增加偏移位置ret = count; // 返回实际的写入字节数printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);}return ret;
}/*seek 文件定位函数*/
static loff_t VirtualDisk_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig) {loff_t ret = 0; // 返回的位置偏移switch (orig) {case SEEK_SET: // 相对文件开始位置偏移if (offset < 0) { // offset 不合法ret = - EINVAL; // 无效的指针break;}if ((unsigned int)offset > VIRTUALDISK_SIZE) { // 偏移大于设备内存ret = - EINVAL; // 无效的指针break;}filp->f_pos = (unsigned int)offset; // 更新文件指针位置ret = filp->f_pos; // 返回的位置偏移break;case SEEK_CUR: // 相对文件当前位置偏移if ((filp->f_pos + offset) > VIRTUALDISK_SIZE) {// 偏移大于设备内存ret = -EINVAL; // 无效的指针break;}if ((filp->f_pos + offset) < 0) { // 指针不合法ret = -EINVAL; // 无效的指针break;}filp->f_pos += offset; // 更新文件指针位置ret = filp->f_pos; // 返回的位置偏移break;default:ret = - EINVAL; // 无效的指针break;}return ret;
}/*ioctl() 设备控制函数*/
static int VirtualDisk_ioctl(struct inode *inodep, struct file * filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) {struct VirtualDisk *devp = filp->private_data; // 获得设备结构体指针switch (cmd) {case MEM_CLEAR:memset(devp->mem, 0, VIRTUALDISK_SIZE); // 设备内存清零printk(KERN_INFO "VirtualDisk is set to zero\n");break;case PORT1_SET: // 端口1置为0devp->port1 = 0;break;case PORT2_SET: // 端口2置为0devp->port2 = 0;break;default:return - EINVAL;}return 0;
}/*模块卸载函数*/
void VirtualDisk_exit(void){cdev_del(&Virtualdisk_devp->cdev); // 注销 cdevkfree(Virtualdisk_devp); // 释放设备结构体内存unregister_chrdev_region(MEDEV(VirtualDisk_major, 0), 1); // 释放设备号
}module_init(VirtualDisk_init);
module_exit(VirtualDisk_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");