linux驱动开发简单例子(LINUX驱动开发培训讲师招聘)

介绍

Linux是一个开放源代码的、可以免费获取的类Unix操作系统。它的内核被广泛使用于服务器端，桌面端和嵌入式设备中。Linux内核在设计和实现时采用模块化的架构，给设备驱动程序的实现提供了良好的支持。在Linux中，驱动程序是内核模块的形式存在的，开发人员可以通过内核模块接口进行驱动程序的编写，内核模块可以动态的加载、卸载，因而使得驱动程序的整个开发、调试、测试的过程更为灵活和方便。

实例

下面我们来模拟一个简单设备foo，可以被用户态应用程序进行读写的操作，我们需要编写一个驱动程序，来实现foo设备的访问，由于foo设备没有实际硬件支持，因此我们需要自己实现foo设备，在驱动程序中创建一个虚拟的字符设备。首先，我们先创建一个foo设备对应的字符设备文件：

```shell
$ sudo mknod /dev/foo c 242 0
```

这里我们把foo设备注册成字符设备并且分配为主设备号242，次设备号0，可以接受应用程序对设备的读写操作。现在，我们就可以着手编写foo驱动程序了：

```C
#include#include#include#include

#define DEVICE_NAME "foo"
#define BUF_LEN 80

static int Major;
static char msg[BUF_LEN];
static char *msgPtr;

static ssize_t foo_read(struct file *filp, char *buf, size_t count,loff_t *offp);
static ssize_t foo_write(struct file *filp, const char *buf, size_t count,loff_t *offp);

// 文件操作结构体
static const struct file_operations foo_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = foo_read,
.write= foo_write,
};

// 加载函数
static int __init foo_init(void) {
Major = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &foo_fops);
if (Major < 0) { printk(KERN_ALERT "Registering char device failed with %d", Major); return Major; } printk(KERN_INFO "I was assigned major number %d. To talk to \n", Major); printk(KERN_INFO "the driver, create a dev file with\n"); printk(KERN_INFO "'sudo mknod /dev/foo c %d 0'.\n", Major); return 0;}// 卸载函数static void __exit foo_exit(void) { unregister_chrdev(Major, DEVICE_NAME);}// 读操作实现static ssize_t foo_read(struct file *filp, char *buf, size_t count,loff_t *offp) { int bytes_read = 0; if (*msgPtr == 0) return 0; while (count && *msgPtr) { put_user(*(msgPtr++), buf++); count--; bytes_read++; } printk(KERN_INFO "retval : %d", bytes_read); return bytes_read;}// 写操作实现static ssize_t foo_write(struct file *filp, const char *buf, size_t count,loff_t *offp) { int i; for (i=0;i在foo驱动程序中，我们定义了两个函数foo_read()和foo_write()来分别实现foo设备的读功能和写功能。foo_read()函数从msg指针所指向的内存地址开始，将count个字节的内容拷贝到buf中，并返回实际拷贝的字节数。foo_write()函数从buf中读取count个字节，并将其拷贝到msg指针所指向的内存地址中。foo_init()函数在模块加载时被调用，注册字符设备，并初始化msg指针所指向的内存地址。foo_exit()函数在模块卸载时被调用，注销字符设备。为方便编译，我们还需要编写一个Makefile文件：

```makefile
obj-m += foo.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
```

编译驱动程序：

```shell
make
```

将编译好的驱动程序加载到内核中：

```shell
sudo insmod foo.ko
```

在加载驱动程序的过程中，内核会输出我们在foo_init()函数中打印的两条信息，显示到终端屏幕上，提示字符设备已经注册完成，驱动程序成功加载到内核中。此时我们可以通过终端命令来检查注册的字符设备：

```shell
$ ls /dev
```

可以看到，我们刚刚创建的/dev/foo设备已经出现在了设备列表中，可以进行访问了。

总结

Linux的驱动程序开发需要深入掌握Linux内核模块编程的相关知识和技巧，需要开发人员具备一定的底层编程知识和经验。但是，Linux内核模块编程的模块化架构，并提供了良好的内核模块接口，简化了驱动程序编写的过程，使得开发者可以更加关注于驱动程序的逻辑，提高了开发效率。通过上述对Linux驱动开发的简单例子介绍，相信读者对Linux驱动程序开发的基本方法和过程有了较为清晰的认识，可以扩展更多有用的驱动程序功能，达到更好的系统优化和应用性能提升。