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实验成员：20165223 20165218
实验名称：外设驱动程序设计
目录 一、实验目的 二、实验内容 任务一：用康奈尔笔记法学习嵌入式Linux设备驱动开发课程 任务二：在Ubuntu中动手完成教程中的test实验 三、实验总结 （一）遇到的问题 （二）分析与总结 （三）参考资料 一、实验目的 （1）学习并掌握康奈尔笔记法，能有效提高自学的效率 （2）自主学习嵌入式Linux设备驱动开发课程，熟悉环境并掌握以下内容 Linux设备驱动的基本概念 Linux设备驱动程序的基本功能 Linux设备驱动的运作过程 常见设备驱动接口函数 掌握LCD设备驱动程序编写步骤 掌握键盘设备驱动程序编写步骤 （3）完成教材最后的test实验二、实验内容 任务一：用康奈尔笔记法学习嵌入式Linux设备驱动开发课程 （一）实验要求1．学习资源中全课中的“hqyj.嵌入式Linux应用程序开发标准教程.pdf”中的第十一章 2．提交康奈尔笔记的照片（可以多张） 3．参考资料：hqyj.嵌入式Linux应用程序开发标准教程.pdf （二）康奈尔截图
返回目录 任务二：在Ubuntu中动手完成教程中的test实验 （一）实验要求1．在Ubuntu完成资源中全课中的“hqyj.嵌入式Linux应用程序开发标准教程.pdf”中的第十一章的test实验 2．提交编译，加载模块，卸载模块，测试运行的截图（要多张，全屏，体现学号信息） 3．参考资料：hqyj.嵌入式Linux应用程序开发标准教程.pdf （二）实验步骤 （1）test实验的目的与内容实验目的 该实验是编写最简单的字符驱动程序，这里的设备也就是一段内存，实现简单的读写功能，并列出常用格式的Makefile 以及驱动的加载和加载脚本。读者可以熟悉字符设备驱动的整个编写流程。 实验内容 该实验要求实现对虚拟设备（一段内存）的打开、关闭、读写的操作，并要通过编写测试程序来测试虚拟设备及其驱动运行是否正常。 （2）编写实验代码 完整代码：码云代码：实验四 外设驱动程序设计 1. 编写源代码 驱动程序的源代码 //test_drv.c #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define TEST_DEVICE_NAME "test_dev" #define BUFF_SZ 1024 /*全局变量*/ static struct cdev test_dev; unsigned int major =0; static char *data = NULL; /*读函数*/ static ssize_t test_read(struct file *file, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { int len; if (count < 0 ) { return -EINVAL; } len = strlen(data); count = (len > count)?count:len; if (copy_to_user(buf, data, count)) { return -EFAULT; } return count; } /*写函数*/ static ssize_t test_write(struct file *file, const char *buffer, size_t count, loff_t *f_pos) { if(count < 0) { return -EINVAL; } memset(data, 0, BUFF_SZ); count = (BUFF_SZ > count)?count:BUFF_SZ; if (copy_from_user(data, buffer, count)) /* 将用户缓冲的数据复制到内核空间*/ { return -EFAULT; } return count; } /*打开函数*/ static int test_open(struct inode *inode, struct file *file) { printk("This is open operation\n"); /* 分配并初始化缓冲区*/ data = (char*)kmalloc(sizeof(char) * BUFF_SZ, GFP_KERNEL); if (!data) { return -ENOMEM; } memset(data, 0, BUFF_SZ); return 0; } /*关闭函数*/ static int test_release(struct inode *inode,struct file *file) { printk("This is release operation\n"); if (data) { kfree(data); /* 释放缓冲区*/ data = NULL; /* 防止出现野指针*/ } return 0; } /* 创建、初始化字符设备，并且注册到系统*/ static void test_setup_cdev(struct cdev *dev, int minor, struct file_operations *fops) { int err, devno = MKDEV(major, minor); cdev_init(dev, fops); dev->owner = THIS_MODULE; dev->ops = fops; err = cdev_add (dev, devno, 1); if (err) { printk (KERN_NOTICE "Error %d adding test %d", err, minor); } } /* 虚拟设备的 file_operations 结构 */ static struct file_operations test_fops = { .owner = THIS_MODULE, .read = test_read, .write = test_write, .open = test_open, .release = test_release, }; /*模块注册入口*/ int init_module(void) { int result; dev_t dev = MKDEV(major, 0); if (major) { /* 静态注册一个设备，设备号先前指定好，并设定设备名，用cat /proc/devices 来查看 */ result = register_chrdev_region(dev, 1, TEST_DEVICE_NAME); } else { result = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, TEST_DEVICE_NAME); } if (result < 0) { printk(KERN_WARNING "Test device: unable to get major %d\n", major); return result; } test_setup_cdev(&test_dev, 0, &test_fops); printk("The major of the test device is %d\n", major); return 0; } /*卸载模块*/ void cleanup_module(void) { cdev_del(&test_dev); unregister_chrdev_region(MKDEV(major, 0), 1); printk("Test device uninstalled\n"); } 2. 编写编译代码 虚拟设备的驱动程序 //Makefile ifeq ($(KERNELRELEASE),) KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) modules: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules modules_install: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install clean: rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions .PHONY: modules modules_install clean else obj-m := test_drv.o endif 加载模块脚本 //test_drv_load #!/bin/sh # 驱动模块名称 module="test_drv" # 设备名称。在/proc/devices 中出现 device="test_dev" # 设备文件的输性 mode="664" group="david" # 删除已存在的设备节点 rm -f /dev/${device} # 加载驱动模块 /sbin/insmod -f ./$module.ko $* || exit 1 # 查到设备的主设备号 major=`cat /proc/devices | awk "\\$2==\"$device\" {print \\$1}"` # 创建设备文件节点 mknod /dev/${device} c $major 0 # 设置设备文件属性 chgrp $group /dev/${device} chmod $mode /dev/${device} 卸载模块脚本 //test_drv_unload #!/bin/sh module="test_drv" device="test_dev" # 卸载驱动模块 /sbin/rmmod $module $* || exit 1 # 删除设备文件 rm -f /dev/${device} exit 0 3. 编写测试代码 测试代码 //test.c #include #include #include #include #include #include #include #define TEST_DEVICE_FILENAME "/dev/test_dev" /* 设备文件名*/ #define BUFF_SZ 1024 /* 缓冲大小 */ int main() { int fd, nwrite, nread; char buff[BUFF_SZ]; /*缓冲区*/ /* 打开设备文件 */ fd = open(TEST_DEVICE_FILENAME, O_RDWR); if (fd < 0) { perror("open"); exit(1); } do { printf("Input some words to kernel:"); memset(buff, 0, BUFF_SZ); if (fgets(buff, BUFF_SZ, stdin) == NULL) { perror("fgets"); break; } buff[strlen(buff) - 1] = '\0'; if (write(fd, buff, strlen(buff)) < 0) /* 向设备写入数据 */ { perror("write"); break; } if (read(fd, buff, BUFF_SZ) < 0) /* 从设备读取数据 */ { perror("read"); break; } else { printf("The read string is from kernel:%s\n", buff); } }while(strncmp(buff, "quit", 4)); close(fd); exit(0); }
返回目录 三、实验总结 （一）遇到的问题 （1）加载模块的时候遇到权限不够的问题 如图所示
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