Linux字符驱动5分钟拿捏

Bash                  sudo apt install gcc make linux-headers-$(uname -r)

C                  #include#include#include#include#include// 设备相关参数，别乱动！              #define MAJOR_NUM 100              #define DEVICE_NAME "demo_chrdev"              #define CLASS_NAME "demo_class"              // 内核和用户交互的缓冲区，相当于“传话筒”              static char kernel_buf[64] = "hello from kernel";              static struct cdev chrdev_cdev;              static struct class *chrdev_class;              static struct device *chrdev_device;              // 用户程序调用read时，驱动执行这个函数（给用户传数据）              static ssize_t demo_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)              {              int len = strlen(kernel_buf);              int to_copy = (size < len) ? size : len;              if (*ppos >= len)              return 0;              // 把内核的数据拷贝给用户，别搞反了！              if (copy_to_user(buf, kernel_buf, to_copy))              return -EFAULT;              *ppos = to_copy;              return to_copy;              }              // 用户程序调用write时，驱动执行这个函数（接收用户数据）              static ssize_t demo_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)              {              int to_copy = (size < 63) ? size : 63;              // 把用户的数据拷贝到内核，超了会报错！              if (copy_from_user(kernel_buf, buf, to_copy))              return -EFAULT;              kernel_buf[to_copy] = '\0';              printk("kernel recv: %s\n", kernel_buf);              return to_copy;              }              // 用户程序打开设备时，驱动喊一句“我准备好了”              static int demo_open(struct inode *inode, struct file *file)              {              printk("device opened\n");              return 0;              }              // 用户程序关闭设备时，驱动说“下次见”              static int demo_release(struct inode *inode, struct file *file)              {              printk("device closed\n");              return 0;              }              // 驱动的“功能清单”，告诉内核我能干嘛              static struct file_operations fops = {              .owner = THIS_MODULE,              .open = demo_open,              .release = demo_release,              .read = demo_read,              .write = demo_write,              };              // 驱动初始化（相当于“开机启动”）              static int __init demo_init(void)              {              int ret;              dev_t dev = MKDEV(MAJOR_NUM, 0);              // 申请设备号，相当于给驱动办“身份证”              ret = register_chrdev_region(dev, 1, DEVICE_NAME);              if (ret < 0) {              printk("Failed to register chrdev region\n");              return ret;              }              // 初始化驱动核心              cdev_init(&chrdev_cdev, &fops);              chrdev_cdev.owner = THIS_MODULE;              ret = cdev_add(&chrdev_cdev, dev, 1);              if (ret < 0) {              printk("Failed to add cdev\n");              unregister_chrdev_region(dev, 1);              return ret;              }              // 创建设备类，让系统认识这个驱动              chrdev_class = class_create(THIS_MODULE, CLASS_NAME);              if (IS_ERR(chrdev_class)) {              printk("Failed to create class\n");              cdev_del(&chrdev_cdev);              unregister_chrdev_region(dev, 1);              return PTR_ERR(chrdev_class);              }              // 创建设备节点，用户程序能找到驱动了              chrdev_device = device_create(chrdev_class, NULL, dev, NULL, DEVICE_NAME);              if (IS_ERR(chrdev_device)) {              printk("Failed to create device\n");              class_destroy(chrdev_class);              cdev_del(&chrdev_cdev);              unregister_chrdev_region(dev, 1);              return PTR_ERR(chrdev_device);              }              printk("chrdev init ok\n");              return 0;              }              // 驱动卸载（相当于“关机清理”）              static void __exit demo_exit(void)              {              dev_t dev = MKDEV(MAJOR_NUM, 0);              device_destroy(chrdev_class, dev);              class_destroy(chrdev_class);              cdev_del(&chrdev_cdev);              unregister_chrdev_region(dev, 1);              printk("chrdev exit ok\n");              }              module_init(demo_init);              module_exit(demo_exit);              MODULE_LICENSE("GPL");              MODULE_AUTHOR("linuxROS");              MODULE_DESCRIPTION("字符设备驱动实操demo");

C                  #include#include#include#includeint main()             {             // 打开驱动设备，相当于“给中间人打电话”             int fd = open("/dev/demo_chrdev", O_RDWR);             char buf[64];             if (fd < 0) {             perror("open failed");             return 1;             }             printf("Device opened successfully\n");             // 从驱动读取数据，相当于“听中间人回话”             memset(buf, 0, sizeof(buf));             int n = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);             if (n < 0) {             perror("read failed");             close(fd);             return 1;             }             printf("app read (%d bytes): %s\n", n, buf);             // 关闭连接，礼貌收尾             close(fd);             return 0;             }

Makefile                  obj-m += demo_chrdev.o                  KERNELDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build                  PWD := $(shell pwd)                  all:                  $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules                  gcc app_chrdev.c -o app_chrdev                  clean:                  $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean                  rm -f app_chrdev

Bash                  # 1. 编译代码（等着就行，别打断）                  make                  # 2. 加载驱动模块（必须加sudo，不然没权限）                  sudo insmod demo_chrdev.ko                  # 3. 运行测试程序（同样要sudo）                  sudo ./app_chrdev                  # 4. 查看驱动日志（看看驱动有没有干活）                  dmesg | tail                  # 5. 测试完卸载驱动（别占着资源）                  sudo rmmod demo_chrdev

Plain Text                  Device opened successfully                  app read (17 bytes): hello from kernel

Plain Text                  chrdev init ok                  device opened                  device closed