广州大学学生实验报告
开课学院及实验室：计算机科学与工程实验室                    2018 年 6月 16日
学院
计算机科学与教育软件学院
年级/专业/班
网工152班
姓名
学号
实验课程名称
Linux操作系统分析实验
成绩
实验项目名称
实验五  设备驱动： Linux系统下的字符设备驱动程序编程
指导老师
陶文正
一、实验目的
通过一个简单的设备驱动的实现过程。学会Linux中设备驱动程序的编写
二、使用仪器、器材
1．设备：带网卡的PC若干、交换机一台。
2．工具：网线若干，已经安装好Red Hat Linux 9。0系统的PC一台。
三、实验内容及原理
设计和实现一个虚拟命名管道(FIFO)的字符设备。写一个模块化的字符设备驱动程序
四、实验过程
（1）设备的实现
1、数据结构
/*vfifo.c＊/
#ifndef __KERNEL__
#define __KERNEL__
＃endif 
＃ifndef MODULE
#define MODULE
#endif
#define  __NO_VERSION__ 
＃include〈linux/config。h>
#include〈linux/module。h> 
#include<linux/kernel.h〉
＃include〈linux/malloc。h〉
linux重定向
#include〈linux/fs。h〉
＃include<linux/proc_fs。h〉
＃include<linux/errno.h〉
＃include<linux/types。h〉
＃include〈linux/fcntl。h> 
＃include〈linux/init。h〉 
＃include〈asm/system.h〉 
＃include<asm/uaccess.h〉 
＃ifndef VFIFO_MAJOR
#define VFIFO_MAJOR  241
#endif 
#ifndef VFIFO_NR_DEVS
#define VFIFO_NR_DEVS 4
#endif 
＃ifndef VFIFO_BUFFER
#define VFIFO_BUFFER 4000
#endif 
＃include<linux/devfs_fs_kernel。h〉 
devfs_handle_t vfifo_devfs_dir；
struct file_operations vfifo_fops; 
int vfifo_major=VFIFO_MAJOR；
int vfifo_nr_devs=VFIFO_NR_DEVS；
int vfifo_buffer=VFIFO_BUFFER; 
MODULE_PARM（vfifo_major,"i");
MODULE_PARM(vfifo_nr_devs,"i"）；
MODULE_PARM(vfifo_buffer,"i")；
MODULE_AUTHOR(”EBUDDY”）；
结构体
/＊vfifo。c＊/
typedef  struct Vfifo_Dev｛ 
wait_queue_head rdq,wrq; 
char＊ base; 
unsigned int buffersize; 
unsigned int len； 
unsigned int start； 
unsigned int readers,writers; 
struct semaphore sem； 
devfs_handle_t r_handle,w_handle; 
}Vfifo_Dev；
2、设备操作接口
A、注册与注销
/*vfifo.c＊/
char vfifoname［8]；
static int __init vfifo_init_module（void）
{
int result,i;
SET_MODULE_OWNER(＆vfifo_fops);
#ifdef CONFIG_DEVFS_FS vfifo_devfs_dir=devfs_mk_dir（NULL，”vfifo”,NULL）; if(！vfifo_devfs_dir) return -EBUSY；
＃endif result=devfs_register_chrdev（vfifo_major,"vfifo”,＆vfifo_fops); if（result〈0)｛
printk(KERN_WARNING "vfifo： can't get major %d\n",vfifo_major）; return result；
}
if（vfifo_major==0）
vfifo_major=result；
vfifo_devices = kmalloc(vfifo_nr_devs＊sizeof（Vfifo_Dev)，GFP_KERNEL)；  if(!vfifo_devices）｛
return -ENOMEM;
}
memset（vfifo_devices,0，vfifo_nr_devs＊sizeof（Vfifo_Dev));
for(i=0;i〈vfifo_nr_devs;i++） ｛
init_waitqueue_head(＆vfifo_devices[i］。rdq）；
init_waitqueue_head(&vfifo_devices[i]。wrq);
sema_init（&vfifo_devices［i]。sem,1）；
＃ifdef CONFIG_DEVFS_FS
sprintf(vfifoname，"vfifo％d”,2*i)；
vfifo_devices[i].w_handle= devfs_register(vfifo_devfs_dir，vfifoname， DEVFS_FL_NON， vfifo_major,2＊i，S_IFCHR|S_IRUGO｜S_IWUGO, &vfifo_fops,vfifo_device+i）；
sprintf（vfifoname，”vfifo%d”，2＊i+1);
vfifo_devices[i］。r_handle= devfs_register（vfifo_devfs_dir，vfifoname,
DEVFS_FL_NON,
vfifo_major，2＊i+1，S_IFCHR｜S_IRUGO｜S_IWUGO, ＆vfifo_fops，vfifo_device+i）;
if(!vfifo_devices[i]。r_handle｜｜!vfifo_devices[i].w_handle）｛
printk（KERN_WARNING ”vfifo: can’t register vfifo device nr %i\n”，i）;
｝
#endif
}
#ifdef VFIFO_DEBUG
create_proc_read_entry(”vfifo”，0，NULL,vfifo_read_mem,NULL）;
#endif
return 0;
}
/＊vfifo。c ＊/
static void __exit vfifo_cleanup_module（void)
｛
int i；
devfs_unregister_chrdev（vfifo_major,"vfifo");
#ifdef VFIFO_DEBUG
remove_proc_entry("vfifo”,NULL）；
＃endif
if(vfifo_devices）｛
for（i=0;i〈vfifo_nr_devs;i++）｛
if(vfifo_devices［i］.base)
kfree(vfifo_devices［i］。base）；
devfs_unregister(vfifo_devices［i］.r_handle);
devfs_unregister（vfifo_devices[i］。w_handle);
}
kfree(vfifo_devices)；
devfs_unregister(vfifo_devfs_dir）；
｝
｝
B、打开与释放
/＊vfifo。c */
static int vfifo_open（struct inode ＊inode,struct file *filp)
{
Vfifo_Dev ＊dev;
int num=MINOR（inode-〉i_rdev)；
/＊检查读写权限是否合法＊/ if((flip—>f_mode&FMODE_READ)&&!(num％2)｜｜（filp-〉f_mode＆FMOD  E_WRITE)&＆(num%2))
return -EPERM;
if（!filp-〉private_data)｛
if（num>=vfifo_nr_devs*2）
return —ENODEV;
dev=&vfifo_nr_devices［num/2］;
filp—>private_data=dev;
｝
else｛
dev=filp-〉private_data;｝
/＊获得互斥访问的信号量*/ if(down_interruptible(&dev-〉sem））
return -ERESTARTSYS;
/＊如果尚未分配缓冲区，则分配并初始化＊/
if(！dev->base){
dev->base=kmalloc(vfifo_buffer，GFP_KERNEL)；
if（！dev-〉base）｛
up(＆dev-〉sem）；
return —ENOMEN；
}
dev—〉buffersize=vfifo_buffer;
dev->len=dev-〉start=0；
}
if（filp->mode＆FMODE_READ）
dev-〉readers++;
if（filp—>mode&FMODE_WRITE)
dev—>writers++;
filp-〉private_data=dev；
MOD_INC_USE_COUNT;
return 0；
}
C、读写操作
具体的read 代码如下:
/＊vfifo.c ＊/
static ssize_t vfifo_read(struct file ＊filp，char *buf,size_t count,loff_t ＊f_pos)
｛
Vfifo_Dev *dev=filp—>private_data;

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。