1.hello驱动

1.怎么写驱动程序

• 确定主设备号
• 定义自己的file_operations结构体
• 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
• 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序（register_chrdev(major, file_operations)）
• 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数
• 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数（unregister_chrdev(major, file_operations)）
• 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点

2.写驱动程序

• 驱动中实现open, read,write,release，APP 调用这些函数时，都打印内核信息
• APP调用write函数时，传入的数据保存在驱动中
• APP 调用read 函数时.把驱动中保存的数据返回给 APP

hello_drv.c

#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>// 1.确定主设备号
static int major = 0; // 0表示动态分配主设备号
static char kernel_buf[1014]; // 内核缓冲区
static struct class *hello_class; // 设备类#define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))// 3.实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
static ssize_t hello_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 内核打印函数 */err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(size, 1024));/* 从内核空间拷贝数据到用户空间 */return MIN(size, 1024);
}static ssize_t hello_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(size, 1024));/* 从用户空间拷贝数据到内核空间 */return MIN(size, 1024);
}static int hello_drv_open(struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}static int hello_drv_close(struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}// 2.定义自己的file_operations结构体
static struct file_operations hello_drv ={.owner   = THIS_MODULE, /* 指定模块所有者 */.open    = hello_drv_open,.read    = hello_drv_read,.write   = hello_drv_write,.release = hello_drv_close,
};// 4.把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序（register_chrdev(major, file_operations)）z
// 5.谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数
static int __init hello_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv);/* 通过/dev/hello访问这个程序 */hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class"); /* 创建设备类 */err = PTR_ERR(hello_class);/* 判断是否创建成功 */if (IS_ERR(hello_class)){/* 创建失败 */unregister_chrdev(major, "hello");return -1;}/* device_create(类， 父设备, (主设备号，次设备号), 设备私有数据的指针, 名字) */device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello");/* 创建设备节点 /dev/hello */return 0;
}// 6.有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数（unregister_chrdev(major, file_operations)）
static void __exit hello_exit(void)
{printk("%s %s line %d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));/* 删除设备节点 /dev/hello */class_destroy(hello_class); /* 删除设备类 */ unregister_chrdev(major, "hello");
}// 7.其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点
module_init(hello_init); /* 指定入口函数 */
module_exit(hello_exit); /* 指定出口函数 */
MODULE_LICENSE("GPL"); /* 指定模块许可证 */

3.写测试程序程序

要实现写、读功能：

./hello_drv_test r5ett  //把字符串“r5ett”发给驱动程序
./hello_drv_test        //把驱动中保存的字符串读回来

hello_drv_test.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./hello_drv_test -w adc * ./hello_drv_test -r */
int main(int argc, char **argv){int fd;//* 文件描述符 */char buf[1024];/* 用户空间缓冲区 */int len;/* 实际读写的长度 *//* 1. 判断参数 */if(argc < 2){printf("Usage ./hello_drv_test -w <string>\n", argv[0]);printf("Usage ./hello_drv_test -r\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打开文件 */fd = open("/dev/hello", O_RDWR);/* 读写方式打开设备文件 */if(fd == -1){perror("can not open file /dev/hello failed\n");return -1;}/* 3. 读文件或写文件 */if((0 == strcmp(argv[1], "-w") && (argc ==3))){len = strlen(argv[2]) + 1;/* 包括字符串结束符 */len = len < 1024 ? len : 1024;/* 最多写1024字节 */write(fd, argv[2], len);/* 向设备文件写数据 */}else{len = read(fd, buf, 1024);/* 从设备文件读数据 */buf[len] = '\0';/* 防止没有结束符 */printf("APP read: %s\n", buf);}close(fd);/* 关闭文件 */return 0;
}

4.Makefile

Makefile

#定义内核源码路径
KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88#定义默认目标
#编译内核模块
#-C表示切换到指定目录执行make
#M='pwd': M是内核Makefile识别的参数,意思是编译完内核自身的东西后,回到当前目录
#modules:告诉内核Makefile执行“编译模块”的目标
#最终会把当前目录下的hello_drv.c编译成hello_drv.ko
#$(CROSS_COMPILE);这是交叉编译工具链的前缀,比如imx6ull的arm-linux-gnueabihf-
#需要你在执行make前先export这个变量,否则会用主机的gcc编译,生成的程序无法在开发板运行
all:make -C $(KERN_DIR) M=$(shell pwd) modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o hello_drv_test hello_drv_test.c#定义清理目标
#调用内核Makefile清理当前目录的模块编译文件,比如.ko、.o、.mod.c等
#删除编译模块时生成的modules.order文件,内核编译的辅助文件s
clean:make -C $(KERN_DIR) M=$(shell pwd) modules cleanrm -rf modules.orderrm -f hello_drv_test#指定要编译的模块文件
#obj-m告诉内核Makefile“要把hello_drv.o编译成可加载模块
#把当前目录的hello_drv.c编译成hello_drv.ko
obj-m += hello_drv.o

make 构建
make clean 清理

5.运行

首先在虚拟机上配置交叉编译工具链

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin

然后make生成hello_drv.ko和hello_drv_test
用adb将这两个文件发给开发板adb push hello_drv.ko hello_drv_test 目的地址
在开发板上insmod hello_drv.ko加载内核模块
然后可以通过lsmod列出当前已加载到内核中的所有可加载模块

ls /dev/hello -l 看有没有设备节点
crw------- 1 root root 240, 0 Jan  1 00:34 /dev/hello

./hello_drv_test -w 13245 写12345
./hello_drv_test -r 读
APP read: 13245 结果

最后rmmod hello_drv卸载内核模块
dmesg查看打印信息（内容比较多，比如下图）