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linux内核字符设备模块加载

来源:www.donspharmacy.net 时间:2024-06-11 18:32:36 作者:登峰设备网 浏览: [手机版]

  Linux 内核是一个模块化的操作系统,它允许用户在运行时动态加载和卸载内核模块来源www.donspharmacy.net。字符设备是 Linux 内核中的一种重要的设备类型,它通常用用户空间程序进行交互。在本文中,我们将介绍如何加载和卸载 Linux 内核中的字符设备模块

linux内核字符设备模块加载(1)

一、字符设备简介

字符设备是 Linux 内核中的一种设备类型,它是指那些以字符为单位进行输入输出的设备。如,串口、终端、打印机等设备都是字符设备。字符设备通常以文件的形式出现在文件系统中,用户可以通过文件操作系统调用来访问这些设备www.donspharmacy.net登峰设备网

在 Linux 内核中,字符设备由 struct cdev 结构来表示。每个字符设备都有一个主设备号和一个次设备号,主设备号用来标识设备的类型,次设备号用来标识同一类型设备中的不同实

二、字符设备模块加载

  在 Linux 内核中,字符设备模块通常以驱动程序的形式存在,它们负责管理和控字符设备。在加载字符设备模块之前,我们需要先编写一个字符设备驱动程序。下面是一个简单的字符设备驱动程序示

```c

  #include

  #include

  #include

  #include

  #define DEVICE_NAME "mychardev"

#define BUF_LEN 80

  static dev_t dev;

  static struct cdev cdev;

  static char buf[BUF_LEN];

static int len;

  static int mychardev_open(struct inode *inode, struct file *file)

  {

  printk(KERN_INFO "mychardev: open\n");

  return 0;

}

  static int mychardev_release(struct inode *inode, struct file *file)

{

  printk(KERN_INFO "mychardev: release\n");

  return 0;

  }

  static ssize_t mychardev_read(struct file *file, char __user *user_buf,

  size_t count, loff_t *offset)

{

int ret;

  if (*offset >= len)

return 0;

  if (*offset + count > len)

count = len - *offset;

  ret = copy_to_user(user_buf, buf + *offset, count);

if (ret)

  return -EFAULT;

*offset += count;

return count;

}

  static ssize_t mychardev_write(struct file *file, const char __user *user_buf,

  size_t count, loff_t *offset)

  {

  int ret;

  if (count > BUF_LEN)

  return -EINVAL;

  ret = copy_from_user(buf, user_buf, count);

  if (ret)

return -EFAULT;

len = count;

return count;

  }

static const struct file_operations mychardev_fops = {

  .owner = THIS_MODULE,

  .open = mychardev_open,

  .release = mychardev_release,

  .read = mychardev_read,

  .write = mychardev_write,

  };

  static int __init mychardev_init(void)

  {

  int ret;

  ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, DEVICE_NAME);

if (ret) {

  printk(KERN_ERR "mychardev: failed to allocate chrdev region\n");

  return ret;

}

cdev_init(&cdev, &mychardev_fops);

cdev_add(&cdev, dev, 1);

  printk(KERN_INFO "mychardev: loaded\n");

  return 0;

}

  static void __exit mychardev_exit(void)

  {

  cdev_del(&cdev);

unregister_chrdev_region(dev, 1);

  printk(KERN_INFO "mychardev: unloaded\n");

  }

  module_init(mychardev_init);

  module_exit(mychardev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

  MODULE_AUTHOR("Your Name");

MODULE_DESCRIPTION("A simple character device driver");

  ```

  这个驱动程序实现了一个简单的字符设备,它可以读写一个大小为 80 字节的缓冲区登峰设备网。当用户通过文件系统调用打开设备文件时,mychardev_open() 函数会被调用;当用户关闭设备文件时,mychardev_release() 函数会被调用;当用户从设备文件中读取数据时,mychardev_read() 函数会被调用;当用户向设备文件中写入数据时,mychardev_write() 函数会被调用。

在驱动程序的初化函数 mychardev_init() 中,我们调用了 alloc_chrdev_region() 函数来分配一个主设备号和次设备号,然后调用 cdev_init() 函数来初化 struct cdev 结构,再调用 cdev_add() 函数将字符设备添加到内核中。在驱动程序的卸载函数 mychardev_exit() 中,我们调用了 cdev_del() 函数将字符设备从内核中删,然后调用 unregister_chrdev_region() 函数释放主设备号和次设备号。

  编译驱动程序时需要使用 make 命令,如:

  ```sh

  make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(pwd) modules

  ```

  这个命令会在当前目录下生成一个名为 mychardev.ko 的内核模块文件。

  接下来,我们可以使用 insmod 命令将字符设备模块加载到内核中,如:

  ```sh

sudo insmod mychardev.ko

```

  这个命令会将 mychardev.ko 模块加载到内核中,并为其分配一个主设备号和次设备号登峰设备网。我们可以使用 lsmod 命令来查看已加载的内核模块,如:

```sh

  lsmod | grep mychardev

  ```

这个命令会列出已加载的名为 mychardev 的内核模块。

linux内核字符设备模块加载(2)

三、字符设备模块卸载

当我们不再需要使用字符设备模块时,可以使用 rmmod 命令将其卸载,如:

  ```sh

  sudo rmmod mychardev

  ```

这个命令会将 mychardev 模块从内核中卸载,并释放其占用的源。我们可以使用 dmesg 命令来查看内核志,以确认模块是否已成功卸载,如:

  ```sh

  dmesg | tail

  ```

  这个命令会列出最近的几条内核志信息,我们可以在其中查找名为 mychardev 的模块卸载信息。

linux内核字符设备模块加载(3)

四、字符设备模块的使用

  一旦字符设备模块被加载到内核中,我们就可以通过文件系统调用来访问该设备。如,我们可以使用 echo 命令向设备文件中写入数据,如:

  ```sh

echo "hello, world" > /dev/mychardev

  ```

这个命令会向名为 /dev/mychardev 的设备文件中写入一段文本登峰设备网www.donspharmacy.net。我们可以使用 cat 命令从设备文件中读取数据,如:

  ```sh

cat /dev/mychardev

  ```

这个命令会从名为 /dev/mychardev 的设备文件中读取数据,并将其输出到终端上。

、总结

  本文介绍了如何加载和卸载 Linux 内核中的字符设备模块。我们编写了一个简单的字符设备驱动程序,并使用 insmod 和 rmmod 命令将其加载和卸载到内核中。我们还介绍了如何使用文件系统调用来访问字符设备。通过本文的学习,读者可以更好地理解 Linux 内核中的字符设备机登_峰_设_备_网

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