i.MX6ULL|字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)流程深究

上一篇介紹了虛擬字符設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，這篇就深入學(xué)習(xí)字符驅(qū)動(dòng)的流程，看看字符驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用層是怎么配合使用的！

1、備份原來的驅(qū)動(dòng)

2、修改原來的驅(qū)動(dòng)

在打印輸出時(shí)，[BSP]開頭表示驅(qū)動(dòng)，[APP]開頭表示應(yīng)用，Makefile不用修改；

chrdevbase.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define CHRDEVBASE_MAJOR  200        /* 主設(shè)備號(hào) */
#define CHRDEVBASE_NAME    "chrdevbase"   /* 設(shè)備名   */


static char readbuf[100];    /* 讀緩沖區(qū) */
static char writebuf[100];    /* 寫緩沖區(qū) */
static char kerneldata[] = {"kernel data!"};


/*
 * @description    : 打開設(shè)備
 * @param - inode   : 傳遞給驅(qū)動(dòng)的inode
 * @param - filp   : 設(shè)備文件，file結(jié)構(gòu)體有個(gè)叫做private_data的成員變量
 *             一般在open的時(shí)候?qū)rivate_data指向設(shè)備結(jié)構(gòu)體。
 * @return       : 0 成功;其他 失敗
 */
static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  //printk("chrdevbase open!
");
  return 0;
}


/*
 * @description    : 從設(shè)備讀取數(shù)據(jù) 
 * @param - filp   : 要打開的設(shè)備文件(文件描述符)
 * @param - buf   : 返回給用戶空間的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
 * @param - cnt   : 要讀取的數(shù)據(jù)長度
 * @param - offt   : 相對于文件首地址的偏移
 * @return       : 讀取的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示讀取失敗
 */
static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
  int retvalue = 0;
  
  /* 向用戶空間發(fā)送數(shù)據(jù) */
  memcpy(readbuf, kerneldata, sizeof(kerneldata));
  retvalue = copy_to_user(buf, readbuf, cnt);
  if(retvalue == 0){
    printk("[BSP]kernel senddata ok!
");
  }else{
    printk("[BSP]kernel senddata failed!
");
  }
  
  //printk("chrdevbase read!
");
  return 0;
}


/*
 * @description    : 向設(shè)備寫數(shù)據(jù) 
 * @param - filp   : 設(shè)備文件，表示打開的文件描述符
 * @param - buf   : 要寫給設(shè)備寫入的數(shù)據(jù)
 * @param - cnt   : 要寫入的數(shù)據(jù)長度
 * @param - offt   : 相對于文件首地址的偏移
 * @return       : 寫入的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示寫入失敗
 */
static ssize_t chrdevbase_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
  int retvalue = 0;
  /* 接收用戶空間傳遞給內(nèi)核的數(shù)據(jù)并且打印出來 */
  retvalue = copy_from_user(writebuf, buf, cnt);
  if(retvalue == 0){
    printk("[BSP]kernel recevdata:%s
", writebuf);
  }else{
    printk("[BSP]kernel recevdata failed!
");
  }
  
  //printk("chrdevbase write!
");
  return 0;
}


/*
 * @description    : 關(guān)閉/釋放設(shè)備
 * @param - filp   : 要關(guān)閉的設(shè)備文件(文件描述符)
 * @return       : 0 成功;其他 失敗
 */
static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  //printk("chrdevbase release！
");
  return 0;
}


/*
 * 設(shè)備操作函數(shù)結(jié)構(gòu)體
 */
static struct file_operations chrdevbase_fops = {
  .owner = THIS_MODULE,  
  .open = chrdevbase_open,
  .read = chrdevbase_read,
  .write = chrdevbase_write,
  .release = chrdevbase_release,
};


/*
 * @description  : 驅(qū)動(dòng)入口函數(shù) 
 * @param     : 無
 * @return     : 0 成功;其他 失敗
 */
static int __init chrdevbase_init(void)
{
  int retvalue = 0;


  /* 注冊字符設(shè)備驅(qū)動(dòng) */
  retvalue = register_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME, &chrdevbase_fops);
  if(retvalue < 0){
    printk("[BSP]chrdevbase driver register failed
");
  }
  printk("[BSP]chrdevbase init!
");
  return 0;
}


/*
 * @description  : 驅(qū)動(dòng)出口函數(shù)
 * @param     : 無
 * @return     : 無
 */
static void __exit chrdevbase_exit(void)
{
  /* 注銷字符設(shè)備驅(qū)動(dòng) */
  unregister_chrdev(CHRDEVBASE_MAJOR, CHRDEVBASE_NAME);
  printk("[BSP]chrdevbase exit!
");
}


/* 
 * 將上面兩個(gè)函數(shù)指定為驅(qū)動(dòng)的入口和出口函數(shù) 
 */
module_init(chrdevbase_init);
module_exit(chrdevbase_exit);


/* 
 * LICENSE和作者信息
 */
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

chrdevbaseApp.c

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"


static char usrdata[] = {"usr data!"};


/*
 * @description    : main主程序
 * @param - argc   : argv數(shù)組元素個(gè)數(shù)
 * @param - argv   : 具體參數(shù)
 * @return       : 0 成功;其他 失敗
 */
int main(int argc, char *argv[])
{
  int fd, retvalue;
  char *filename;
  char readbuf[100], writebuf[100];


  if(argc != 3){
    printf("[APP]Error Usage!
");
    return -1;
  }


  filename = argv[1];


  /* 打開驅(qū)動(dòng)文件 */
  fd  = open(filename, O_RDWR);
  if(fd < 0){
    printf("[APP]Can't open file %s
", filename);
    return -1;
  }


  if(atoi(argv[2]) == 1){ /* 從驅(qū)動(dòng)文件讀取數(shù)據(jù) */
    retvalue = read(fd, readbuf, 50);
    if(retvalue < 0){
      printf("[APP]read file %s failed!
", filename);
    }else{
      /*  讀取成功，打印出讀取成功的數(shù)據(jù) */
      printf("[APP]read data:%s
",readbuf);
    }
  }


  if(atoi(argv[2]) == 2){
   /* 向設(shè)備驅(qū)動(dòng)寫數(shù)據(jù) */
    memcpy(writebuf, usrdata, sizeof(usrdata));
    retvalue = write(fd, writebuf, 50);
    if(retvalue < 0){
      printf("[APP]write file %s failed!
", filename);
    }
  }


  /* 關(guān)閉設(shè)備 */
  retvalue = close(fd);
  if(retvalue < 0){
    printf("[APP]Can't close file %s
", filename);
    return -1;
  }


  return 0;
}

3、編譯驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用

4、復(fù)制需要的文件到根文件系統(tǒng)中

將 chrdevbase.ko 和 chrdevbaseAPP 復(fù)制到 rootfs/lib/modules/4.1.15 目錄中：

5、啟動(dòng)內(nèi)核

在uboot界面輸入下面指令啟動(dòng)系統(tǒng)，

tftp80800000zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-evk.dtb
bootz 80800000 - 83000000

6、加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)

需要進(jìn)入驅(qū)動(dòng)文件目錄才能加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)；

//加載驅(qū)動(dòng)
insmod chrdevbase.ko
// 查看驅(qū)動(dòng)
lsmod
// 指令查看devices 信息
cat /proc/devices

效果如圖：

7、創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件

輸入如下命令創(chuàng)建/dev/chrdevbase 這個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件：

mknod /dev/chrdevbase c 200 0

8、驗(yàn)證讀寫

// 讀
./chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 1
// 寫
./chrdevbaseApp /dev/chrdevbase 2


//可以使用下面這行輸出文件名稱，輸出/dev/chrdevbase
printf("filename:%s
",argv[1]);
//可以使用下面這行輸出參數(shù)，輸出1或者 2
printf("dat:%d
",atoi(argv[2]);

讀的流程：

寫的流程：

注意事項(xiàng)

下面這個(gè)函數(shù)的打印輸出會(huì)印象到應(yīng)用層的輸出，看到應(yīng)用層輸出異常就把這個(gè)函數(shù)的輸出給屏蔽就好；

審核編輯：湯梓紅