一个最简单的Linux驱动程序的编译运行

一个最易懂的Linux驱动程序的编译运行

Linux驱动程序是Linux内核与硬件设备之间沟通的桥梁，它允许操作系统与硬件设备进行交互。编写一个易懂的Linux驱动程序可以帮助我们了解Linux内核的工作原理以及驱动程序的基本开发流程。本文将介绍怎样编写、编译和运行一个最易懂的Linux驱动程序。

一、准备工作

在开端编写驱动程序之前，我们需要做一些准备工作：

• 安装Linux操作系统：推荐使用Ubuntu或CentOS等主流的Linux发行版。
• 安装开发工具：使用以下命令安装开发工具包：

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install kernel-header-$(uname -r)
sudo apt-get install libncurses5-dev

其中，`build-essential` 包含了编译程序所需的工具，`kernel-header-$(uname -r)` 包含了内核头文件，`libncurses5-dev` 包含了ncurses库的开发文件。

二、编写驱动程序

以下是一个易懂的字符设备驱动程序示例，它将打印一条消息到控制台。

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
static int major_number;
static int device_open(struct inode *, struct file *);
static int device_release(struct inode *, struct file *);
static long device_ioctl(struct file *, unsigned int, unsigned long);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Linux driver example");
static struct file_operations fops = {
    .open = device_open,
    .release = device_release,
    .unlocked_ioctl = device_ioctl,
};
static int device_open(struct inode *inodep, struct file *filep) {
    printk(KERN_INFO "Device has been opened ");
    return 0;
}
static int device_release(struct inode *inodep, struct file *filep) {
    printk(KERN_INFO "Device has been released ");
    return 0;
}
static long device_ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg) {
    printk(KERN_INFO "ioctl called ");
    return 0;
}
static int __init init_module(void) {
    printk(KERN_INFO "Loading the module ");
    major_number = register_chrdev(0, "simple_driver", &fops);
    if (major_number < 0) {
        printk(KERN_ALERT "Registering char device failed with %d ", major_number);
        return major_number;
    }
    printk(KERN_INFO "I am now registered at major number %d ", major_number);
    return 0;
}
static void __exit cleanup_module(void) {
    printk(KERN_INFO "Unloading the module ");
    unregister_chrdev(major_number, "simple_driver");
}
module_init(init_module);
module_exit(cleanup_module);

这段代码定义了一个易懂的字符设备驱动程序，它包括以下部分：

• 头文件：包含了必要的Linux内核头文件。
• 模块信息：定义了模块的许可证、作者和描述。
• 文件操作结构体：定义了文件操作函数，如打开、释放和IO控制。
• 模块初始化和清理函数：在模块加载和卸载时调用。

三、编译驱动程序

将上述代码保存为 `simple_driver.c`，然后在命令行中执行以下命令编译驱动程序：

sudo make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(pwd) modules

这条命令会编译驱动程序并将其安装到内核模块目录中。`$(uname -r)` 获取当前内核版本号，`/lib/modules/$(uname -r)/build` 是内核源代码目录下的构建目录。

四、加载和卸载驱动程序

在命令行中，使用以下命令加载驱动程序：

sudo insmod simple_driver.ko

此时，驱动程序已经加载到内核中，可以使用以下命令打印模块信息：

lsmod

卸载驱动程序的命令如下：

sudo rmmod simple_driver

五、测试驱动程序

在命令行中，使用以下命令测试驱动程序：

echo -e "\x00\x01" > /dev/simple_driver

其中，`\x00\x01` 是一个16进制的值，描述向

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