1、嵌入式操作系统课程设计报告一、一、 设计题目设计题目linux设备驱动程序设计设备驱动程序设计二、二、 设计目的设计目的认识认识 linux设备的种类和设备工作方式，理解设备驱动程序的工作原理，设备的种类和设备工作方式，理解设备驱动程序的工作原理，掌握设备驱动程序的编写规范，能编写并安装简单的设备驱动程序。掌握设备驱动程序的编写规范，能编写并安装简单的设备驱动程序。三、三、 设计内容与要求设计内容与要求在在 linux系统中，编写一个简单的字符设备型驱动程序模块，设备具有系统中，编写一个简单的字符设备型驱动程序模块，设备具有独占特性，可执行读和写操作，相关系统调用为独占特性，可执行读和写操作，
2、相关系统调用为open， close， read， write。 Open和和 close分别相当于请求和释放设备，分别相当于请求和释放设备，read和和 write将内容保存在设备模块内的缓冲区中。设备模块可动态注将内容保存在设备模块内的缓冲区中。设备模块可动态注册和卸载，并建立与之对应的特殊文件册和卸载，并建立与之对应的特殊文件 /dev/my.dev。四、四、 设计思想说明（包括设计思路、设计原理、数据结构、程序流程图、关设计思想说明（包括设计思路、设计原理、数据结构、程序流程图、关键代码说明）键代码说明）本程序是一个本程序是一个 Linux下的简单字符设备驱动。首先定义了一个用来存放下
3、的简单字符设备驱动。首先定义了一个用来存放字符的结构体字符的结构体 mycdev。以后的各种操作都是针对。以后的各种操作都是针对 mycdev这个结构体进行。这个结构体进行。其定义在其定义在 mycdev.h头文件中。定义如下：头文件中。定义如下：#ifndef _mycdev_h#define _mycdev_h#endif#include#include#define DATASIZE 1024struct mycdevvoid *data ; /*数据指针*/unsigned long size ; /*数据大小*/unsigned long cata ; /*容量*/struct cd
4、ev cdev ; /*字符结构体*/semaphore sem ; /*锁*/;/*结构体分配函数*/void * malloc_mydev()void *mdev ;if(!mdev = kmalloc(sizeof(struct mydev) , GFP_KERNEL)printk(KERN_WARNING “kmalloc struct error“);return - EFAULT;return mdev ;/*初始化结构体，包括指针，大小，容量 ， 锁*/int init_mycdev(struct mycdev *mdev )mdev-data = null ;size = 0
5、;cata = DATASIZE ;sema_init(return 0 ;/*释放数据*/void release_data(struct mycdev *mdev)down_interruptible(size = 0 ;kfree(mdev-data);up(/*分配数据空间*/int malloc_data(struct mycdev *mdev)if(!mdev-data = kmalloc(mdev-cata , GFP_KERNEL)printk(KERN_WARNING “kmalloc data error“);return - EFAULT;size = DATASIZE
6、;return 0 ;/*释放结构体*/void release_mycdev(struct mycdev *mdev)kfree(mdev);然后就可以编写主程序 mydev.c 了。1、首先在 init_func 是设备入口函数。里面进行了分配设备号，分配字符设备，初始化，绑定数据结构等操作。if(!dev_major)my_dev = register_chrdev_region(my_dev , DEV_COUNT , “my_dev“) ;elsealloc_chrdev_region(这是对设备号分配的选择，如果 dev_major 即设备号未 0，就动态定义，否则静态分配。ini
7、t_mycdev(my_cdevi);cdev_init(my_cdevi-cdev.owner=THIS_MODULS ;cdev_add(初始化 mycdev 结构体，初始化其中的字符设备结构体，然后绑定到设备号。2、再就是主要的设备函数 file_operations 的定义。struct file_operations my_fop =.owner = THIS_MODULE , .llseek = llseek_func , .read = read_func , .write = write_func , .open = open_func , .release = release
8、_func , ;3、最后还有推出函数 exit_func。cdev_del(release_mycdev(my_cdevi) ; unregister(my_dev , DEV_COUNT) ;五、五、 程序清单：注意加注释（包含关键字、方法、变量等），在每个模块前程序清单：注意加注释（包含关键字、方法、变量等），在每个模块前加注释加注释代码：mycdev.h 如上mycdev.c:#include#include#include#include#include#define DEV_COUNT 1#define DEV_MINOR 0/*dev switch.when it is 1 ,i
9、t will be use allow ,else use register*/static int dev_major = 0 ;module_param(dev_major , bool , 0644);struct dev_t *my_dev ;struct mycdev *my_cdev ;int open_func(struct inode *inode , struct file *filp) struct mycdev *mc ;int num = MINOR(inode-i_cdev) ;mc = my_cdevnum ;if(malloc_data(mc)printk(KER
10、NEL_WARNING“open error“) ;return -1 ;memset(mc-data , 0 , sizeof(mc-data) ;filp-private_data = mc ;return 0 ; ;int release_func(struct inode *inode , struct file *filp) struct mycdev *mc = filp-private_data ;release_data(mc) ;return 0 ;ssize_t read_func(struct file *filp , char _usr *buff , size_t c
11、ount , loff_t *offp) struct mycdev *mc = filp-private_data ;if(down_interruptible(if(mc-size sem) ;return -1 ;if(mc-size size - *offp ;if(copy_to_user(buff , mc-data+*offp , count )up(return -1 ;*offp += count ;up(return count ;ssize_t write_func(struct file *filp , char _usr *buff , size_t count ,
12、loff_t *offp) struct mycdev *mc = filp-private_data ;if(down_interruptible(if(mc-cata sem) ;return -1 ;if(mc-cata cata - *offp ;if(copy_from_user(mc-data+*offp ,buff ,count )up(return -1 ;*offp += count ;mc-size += count + *offp ; up(return count ;lofft llseek_func(struct file *flip , loff_t offset
13、, int count) switch(whence)loff_t newpos ;case 0 : /*SEEK_SET*/newpos = fooset ;break ;case 1 : /*SEEK_CUR*/newpos = filp-f_pos + offset ;break ;case 2 : /*SEEK_END*/newpos = DATASIZE - 1 + offset ;break ;default:return -EINVAL ;while(newposDATASIZE)newpos -= DATASIZE ;while(newposf_pos = newpos ;re
14、turn newpos ;struct file_operations my_fop =.owner = THIS_MODULE , .llseek = llseek_func , .read = read_func , .write = write_func , .open = open_func , .release = release_func , ;/*init func , init dev,cdev,my_cdev */static int _init init_func(void)int i ;printk(KERNEL_WARNING“dev init“) ;if(!dev_m
15、ajor)my_dev = if(!register_chrdev_region(my_dev , DEV_COUNT , “my_dev“)printk(KERNEL_WARNING“dev register error“) ;return -1 ;elseif(!alloc_chrdev_region(return -1 ;dev_major = MAJOR(my_dev) ;for(i=0 ; icdev ,my_cdevi-cdev.owner=THIS_MODULS ;if(cdev_add( /*exit func release cdev , dev*/stdatic void
16、_exit exit_func(void)int i ;cdev_del(for(i=0 ; i#includeint main(void)int fd ;char rb100 ;char * buf = “hello world“ ;if(fd = open(“/dev/mydev“ , O_RDWR) 0)printf(“open error“);if(write(fd , buf , 20) 0)printf(“write error“);if(lseek(fd , 0 , SEEK_SET) = -1)printf(“lseek error“);if(read(fd , rb , 10
17、0) 0)printf(“read error“);printf(“text is %s“ , rb) ;return 0 ;七、七、 设计总结（实验效果分析、心得体会，遗留问题）设计总结（实验效果分析、心得体会，遗留问题）实验最后结果成功了。因为是入门的程序，所以不会有太多的问题，就实验最后结果成功了。因为是入门的程序，所以不会有太多的问题，就是对于是对于 C语言的使用没有语言的使用没有 C+的透彻，经常忽略了对于结构体的初始化，的透彻，经常忽略了对于结构体的初始化，还有指针的分配及回收问题。通过这次实验，基本了解了还有指针的分配及回收问题。通过这次实验，基本了解了 Linux下的驱下的驱动的基本流程，面向模块的系统加载以及卸载。动的基本流程，面向模块的系统加载以及卸载。
