深入浅出Linux设备驱动之字符设备驱动程序

设备"gobalvar"的驱动程序的这些函数应分别命名为gobalvar_open、gobalvar_release、gobalvar_read、gobalvar_write、gobalvar_ioctl，因此设备"gobalvar"的基本入口点结构变量gobalvar_fops 赋值如下：

struct file_operations gobalvar_fops = {
　read: gobalvar_read,
　write: gobalvar_write,
};

　　上述代码中对gobalvar_fops的初始化方法并不是标准C所支持的，属于GNU扩展语法。

　　完整的globalvar.c文件源代码如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
MODULE_LICENSE("GPL");

#define MAJOR_NUM 254 //主设备号

static ssize_t globalvar_read(struct file *, char *, size_t, loff_t*);
static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *, size_t, loff_t*);

//初始化字符设备驱动的file_operations结构体
struct file_operations globalvar_fops =
{
　read: globalvar_read, write: globalvar_write,
};
static int global_var = 0; //"globalvar"设备的全局变量

static int __init globalvar_init(void)
{
　int ret;

　//注册设备驱动
　ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar", &globalvar_fops);
　if (ret)
　{
　　printk("globalvar register failure");
　}
　else
　{
　　printk("globalvar register success");
　}
　return ret;
}

static void __exit globalvar_exit(void)
{
　int ret;

　//注销设备驱动
　ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");
　if (ret)
　{
　　printk("globalvar unregister failure");
　}
　else
　{
　　printk("globalvar unregister success");
　}
}

static ssize_t globalvar_read(struct file *filp, char *buf, size_t len, loff_t *off)
{
　//将global_var从内核空间复制到用户空间
　if (copy_to_user(buf, &global_var, sizeof(int)))
　{
　　return - EFAULT;
　}
　return sizeof(int);
}

static ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf, size_t len, loff_t　*off)
{
　//将用户空间的数据复制到内核空间的global_var
　if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))
　{
　　return - EFAULT;
　}
　return sizeof(int);
}

module_init(globalvar_init);
module_exit(globalvar_exit);

　　运行：

gcc -D__KERNEL__ -DMODULE -DLINUX -I /usr/local/src/linux2.4/include -c -o globalvar.o globalvar.c

　　编译代码，运行：

inmod globalvar.o

　　加载globalvar模块，再运行：

cat /proc/devices

　　发现其中多出了"254 globalvar"一行，如下图：

　　接着我们可以运行：

mknod /dev/globalvar c 254 0

　　创建设备节点，用户进程通过/dev/globalvar这个路径就可以访问到这个全局变量虚拟设备了。我们写一个用户态的程序globalvartest.c来验证上述设备：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
main()
{
　int fd, num;
　//打开"/dev/globalvar"
　fd = open("/dev/globalvar", O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);
　if (fd != -1 )
　{
　　//初次读globalvar
　　read(fd, &num, sizeof(int));
　　printf("The globalvar is %d\n", num);

　　//写globalvar
　　printf("Please input the num written to globalvar\n");
　　scanf("%d", &num);
　　write(fd, &num, sizeof(int));

　　//再次读globalvar
　　read(fd, &num, sizeof(int));
　　printf("The globalvar is %d\n", num);

　　//关闭"/dev/globalvar"
　　close(fd);
　}
　else
　{
　　printf("Device open failure\n");
　}
}

　　编译上述文件：

gcc -o globalvartest.o globalvartest.c

　　运行

./globalvartest.o

　　可以发现"globalvar"设备可以正确的读写。