5.2.12.读写接口实践
5.2.12.1、完成write和read函数
(1)copy_from_user函数的返回值定义，和常规有点不同。返回值如果成功复制则返回0，如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数。
copy_from_user 函数：
static inline unsigned long __must_check copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
void *to ： 从哪里 拷贝
const void __user *from ： 拷贝到哪里 __user 用户
unsigned long n ：拷贝多少长度， 一般选 write 函数 传参的 count
返回值：一般 copy 函数的返回值都是 复制了多少字节就返回多少字节的 数字， 但是 copy_from_user 函数的返回值 定义不一样
copy_from_user函数的返回值定义，和常规有点不同。返回值如果成功复制则返回0，如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数
copy_to_user 函数：
static inline long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
void __user *to ： 拷贝到哪里去 ，应该是 用户 ubuf
const void *from ：从哪里拷贝
5.2.12.2、读写回环测试
1. module_test.c 驱动编写
#include <linux/module.h> // module_init module_exit
#include <linux/init.h> // __init __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h> //copy_from_user
#include <linux/errno.h> // 错误码
#define MYMAJOR 200 /* 定义 register_chrdev 注册设备的 主设备号 */
#define MYNAME "test_char" /* 定义 register_chrdev 注册设备的 设备名字 */
int mymajor; /* 定义 register_chrdev 注册设备号*/
char kbuf[100];/* 内核空间的 buf*/
/* NOTE 自己定义函数指针 test_chrdev_open */
static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
/* 这个函数中真正应该 放置 打开这个硬件设备的 操作代码 ,我们先 printk 代替一下 */
printk(KERN_INFO "test_chrdev_open module_test.c->test_chrdev_open \n");
return 0;
} /* test_chrdev_open() */
/* NOTE 自己定义函数指针 test_chrdev_release , release对应的就是 close */
static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_release \n");
return 0;
}
static ssize_t test_chrdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *ppos)
{
int ret = -1;
printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_read \n");
/* 从内核 的 kbuf， 复制到用户的 ubuf */
ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size); /* 成功后 就会拷贝到用户 ubuf */
if(ret) /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */
{
printk(KERN_ERR "copy_to_user fail \n");
return -EINVAL;
}
printk(KERN_INFO "copy_to_user OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");
return 0;
}
// 写函数的本质：将应用层 传递过来的数据先 复制到 内核中，然后将之正确的方式写入硬件完成的操作！（数据从应用层到驱动层的复制，）
// 内核有一个 虚拟地址空间，应用层有一个 虚拟地址空间
static ssize_t test_chrdev_write(struct file *file, const char __user *user_buf,
size_t count, loff_t *ppos)
{
int ret = -1;
printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_write\n");
//使用改函数将: 应用层传过来的 ubuf 中的内容 拷贝到驱动空间中的 一个 kbuf 中
/* 不能用memcpy(kbuf,buf); 因为 2 个 不在一个地址空间中，不能 比较 霍元甲和成龙 谁更厉害 ，不在一个年龄段*/
ret = copy_from_user(kbuf,user_buf,count); /* 成功后 就会 放到 kbuf 中 */
if(ret) /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */
{
printk(KERN_ERR "copy_from_user fail \n");
return -EINVAL;
}
printk(KERN_INFO "copy_from_user OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");
/* 真正的 驱动的 数据从 应用层 复制 到 驱动中后，我们就要根据这个数据去写硬件的操作，所以下面就应该操作硬件 */
return 0;
}
//自定义 file_operations 结构体 及其元素填充
/* NOTE 定义 register_chrdev 注册设备的 设备结构体 test_fops */
static const struct file_operations test_fops = {
.owner = THIS_MODULE, /* 所有的驱动 代码这一行不需要动，所有的都是这样，不是函数指针, 惯例直接写即可 */
.open = test_chrdev_open, /* 将来应用 open 打开这个设备时实际 调用的就是这个 .open 函数指针*/
.release = test_chrdev_release, /* release对应的就是 close 函数指针 */
.write = test_chrdev_write,
.read = test_chrdev_read,
};
// 模块安装函数
static int __init chrdev_init(void)
{
int ret = -1; /* 定义 register_chrdev 的返回值 */
printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init\n");
// 在 module_init 宏 调用函数中去注册字符串 设备驱动
mymajor = register_chrdev(0, "test_char", &test_fops); /* major设成0，内核帮我们自动分配空白的设备号，分配的值会 做返回值 ，负数还是返回失败 */
if(mymajor < 0)
{
printk(KERN_ERR "registe_chrdev fail \n");
return -EINVAL; /* 返回一个错误码 需要加 ’-‘负号*/
}
printk(KERN_INFO "自动分配 register_chrdev success....mymajor = %d \n",mymajor);
return 0;
}
// 模块卸载函数
static void __exit chrdev_exit(void)
{
printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit\n");
// 在 module_exit宏 调用函数中去注销 字符串 设备驱动
unregister_chrdev(mymajor, "test_char"); /* 这里不判断返回值 了，一般不会出错 */
}
module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);
// MODULE_xxx这种宏作用是用来添加模块描述信息
MODULE_LICENSE("GPL"); // 描述模块的许可证
MODULE_AUTHOR("aston"); // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("module test"); // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx"); // 描述模块的别名信息
/***********************************************************
如果 KERN_DEBUG 打印不出来，更改打印级别 或者
printk(KERN_DEBUG "chrdev_init helloworld init\n");
[root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
7 4 1 7
[root@liang_x210 driver_test]# echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
[root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
8 4 1 7
************************************************************/
2. app.c 应用编写
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define FILE "/dev/test" // 刚才mknod创建的设备文件 名，必须保持一致
char buf[100];
int main(void)
{
int fd = -1;
fd = open(FILE, O_RDWR);
if(fd < 0)
{
printf("open %s error \n",FILE);
return -1;
}
printf("open %s success..\n",FILE);
//读文件
write(fd, "hello world", 11);
read(fd,buf,20);
printf("读出来的内容是 %s \n",buf);
//关闭 文件
close(fd);
return 0;
}
3. Makefile 文件 无更改
4.运行结果：
5.2.12.3、总结
(1)目前为止应用已经能够读写驱动（中的内存）
(2)后续工作：添加硬件操作代码
下一节 开始 操控 硬件！！！
