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例程代码路径：ELF 1开发板资料包3-例程源码3-2 驱动例程源码3_内核空间与用户空间的数据拷贝copy_form_user
在copy_to_user.c源码的基础上添加device_write函数的实现，重命名为copy_form_user.c
（一）定义变量
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#define DEVICE_NAME "copy_form_user" // 设备名称 static char user_buffer[BUFFER_SIZE] = ""; |
（二）在device_write()函数添加拷贝操作，用户空间使用write函数时，会进入此函数。
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static ssize_t device_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) { ssize_t bytes_written = 0; // 在这里处理设备写入的操作 printk(KERN_INFO "This is device_write.n");
if (*offset >= BUFFER_SIZE) return -ENOSPC; if (*offset + length > BUFFER_SIZE) length = BUFFER_SIZE - *offset; if (copy_from_user(user_buffer + *offset, buffer, length)) return -EFAULT; *offset += length; bytes_written = length; printk(KERN_INFO "Received from user: %s", user_buffer);
return bytes_written; } |
offset参数表示当前文件位置的偏移量。它用于跟踪读取或写入操作在文件中的位置。
对于device_write()函数来说，offset参数用于指示应写入数据的起始位置。根据需要，可以在函数内部修改该偏移量，以便在下一次写操作时从适当的位置开始写入。
在上述示例中，首先执行写操作，并使用offset参数作为起始位置。然后，通过将length添加到offset上来更新偏移量，以便在下一次写操作时从正确的位置开始。
完整的copy_to_user.c示例源码
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#include <linux/module.h> // 包含模块相关函数的头文件 #include <linux/fs.h> // 包含文件系统相关函数的头文件 #include <linux/uaccess.h> // 包含用户空间数据访问函数的头文件 #include <linux/cdev.h> //包含字符设备头文件 #include <linux/device.h> #include <linux/uaccess.h> #define DEVICE_NAME "copy_form_user" // 设备名称 static dev_t dev_num; //分配的设备号 struct cdev my_cdev; //字符设备指针 int major; //主设备号 int minor; //次设备号 static struct class *my_class; static struct device *my_device;
#define BUFFER_SIZE 1024 static char kernel_buffer[BUFFER_SIZE] = "Hello, User! This is kernel_buffer!"; static char user_buffer[BUFFER_SIZE] = "";
static int device_open(struct inode *inode, struct file *file) { // 在这里处理设备打开的操作 printk(KERN_INFO "This is device_open.n"); return 0; }
static int device_release(struct inode *inode, struct file *file) { // 在这里处理设备关闭的操作 printk(KERN_INFO "This is device_release.n"); return 0; } static ssize_t device_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) { ssize_t bytes_read = 0; // 在这里处理设备读取的操作 printk(KERN_INFO "This is device_read.n");
if (*offset >= BUFFER_SIZE) return 0; if (*offset + length > BUFFER_SIZE) length = BUFFER_SIZE - *offset; if (copy_to_user(buffer, kernel_buffer + *offset, length)) return -EFAULT; *offset += length; bytes_read = length; return bytes_read;
}
static ssize_t device_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) { ssize_t bytes_written = 0;
// 在这里处理设备写入的操作 printk(KERN_INFO "This is device_write.n");
if (*offset >= BUFFER_SIZE) return -ENOSPC; if (*offset + length > BUFFER_SIZE) length = BUFFER_SIZE - *offset; if (copy_from_user(user_buffer + *offset, buffer, length)) return -EFAULT; *offset += length; bytes_written = length; printk(KERN_INFO "Received from user: %s", user_buffer);
return bytes_written; }
static struct file_operations fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = device_open, .release = device_release, .read = device_read, .write = device_write, }; static int __init mydevice_init(void) { int ret;
// 在这里执行驱动程序的初始化操作
// 注册字符设备驱动程序 ret = alloc_chrdev_region(&dev_num,0,1,DEVICE_NAME); if (ret < 0) { printk(KERN_ALERT "Failed to allocate device number: %dn", ret); return ret; } major=MAJOR(dev_num); minor=MINOR(dev_num); printk(KERN_INFO "major number: %dn",major); printk(KERN_INFO "minor number: %dn",minor);
my_cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&my_cdev,&fops); cdev_add(&my_cdev,dev_num,1);
// 创建设备类 my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_class"); if (IS_ERR(my_class)) { pr_err("Failed to create classn"); return PTR_ERR(my_class); } // 创建设备节点并关联到设备类 my_device = device_create(my_class, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, DEVICE_NAME); if (IS_ERR(my_device)) { pr_err("Failed to create devicen"); class_destroy(my_class); return PTR_ERR(my_device); } printk(KERN_INFO "Device registered successfully.n"); return 0; } static void __exit mydevice_exit(void) { // 在这里执行驱动程序的清理操作 // 销毁设备节点 device_destroy(my_class, MKDEV(major, minor)); // 销毁设备类 class_destroy(my_class); // 删除字符设备 cdev_del(&my_cdev); // 注销字符设备驱动程序 unregister_chrdev(0, DEVICE_NAME);
printk(KERN_INFO "Device unregistered.n"); }
module_init(mydevice_init); module_exit(mydevice_exit);
MODULE_LICENSE("GPL"); // 指定模块的许可证信息 MODULE_AUTHOR("Your Name"); // 指定模块的作者信息 MODULE_DESCRIPTION("A simple character device driver"); // 指定模块的描述信息 |
编译
复制7.4.2驱动中的Makefile文件，将其中的copy_to_user.o修改为copy_form_user.o，效果如下：
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. /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi elf@ubuntu:~/work/test/03_内核空间与用户空间的数据拷贝/copy_form_user$ make |
将驱动模块编译成.ko并传到开发板中。
编写测试应用源码copy_form_user
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <string.h>
#define DEV_NAME "/dev/copy_form_user" #define BUFFER_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[]) { int reg; int fd = 0; char *write_buffer="Hello,kernel!This is user_buffer!";
fd = open (DEV_NAME, O_RDWR); if (fd < 0) { perror("Open "DEV_NAME" Failed!n"); exit(1); }
if (write(fd, write_buffer, strlen(write_buffer)) < 0) { printf("Failed to write to device file: %sn", DEV_NAME); close(fd); exit(1); }
printf("Wrote to device file: %sn", DEV_NAME); close(fd); return 0; } |
编译应用
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. /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi elf@ubuntu:~/work/test/03_内核空间与用户空间的数据拷贝/copy_form_user_app$ $CC copy_form_user.c -o copy_form_user |
将编译好的应用程序发送到开发板中
测试
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root@ELF1:~# insmod copy_form_user.ko major number: 248 minor number: 0 Device registered successfully. root@ELF1:~# ./copy_form_user This is device_open. This is device_write. Received from user: Hello,kernel!This is user_buffer!Wrote to device file: /dev/copy_f orm_user This is device_release. root@ELF1:~# rmmod copy_form_user.ko Device unregistered. |
可以看到运行测试程序后，可以看到驱动里把用户空间传进去的字符串打印了出来。
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