globalmem虚拟设备实例描述(四)
2013-03-02 14:33
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globalmem意味着“全局内存”,在globalmem字符驱动中会分配一个大小为GLOBALMEM_SIZE(4KB)的内存空间,并在驱动中提供对该片内存的读写、控制、和定位函数,以供用户空间的进程通过调用linux系统函数访问这片内存。
本程序是增加了并发控制后的驱动程序,修改globalmem_dev结构体,并在模块初始化函数中初始化信号量,在相应的file_operations结构体函数指针中添加并发控制代码。
本程序是增加了并发控制后的驱动程序,修改globalmem_dev结构体,并在模块初始化函数中初始化信号量,在相应的file_operations结构体函数指针中添加并发控制代码。
#include <linux/module.h> #include <linux/types.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/mm.h> #include <linux/sched.h> #include <linux/init.h> #include <linux/cdev.h> #include <asm/io.h> #include <asm/system.h> #include <asm/uaccess.h> #define GLOBALMEM_SIZE 0x1000 /*全局内存最大4K字节*/ #define MEM_CLEAR 0x1 /*清0全局内存*/ #define GLOBALMEM_MAJOR 254 /*预设的globalmem的主设备号*/ static globalmem_major = GLOBALMEM_MAJOR; /*globalmem设备结构体*/ struct globalmem_dev { struct cdev cdev; /*cdev结构体*/ unsigned char mem[GLOBALMEM_SIZE]; /*全局内存*/ struct semaphore sem; /*并发控制用的信号量*/ }; struct globalmem_dev *globalmem_devp; /*设备结构体指针*/ /*文件打开函数*/ int globalmem_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /*将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针*/ filp->private_data = globalmem_devp; return 0; } /*文件释放函数*/ int globalmem_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* ioctl设备控制函数 */ static int globalmem_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) { struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/ switch (cmd) { case MEM_CLEAR: if (down_interruptible(&dev->sem)) { return - ERESTARTSYS; } memset(dev->mem, 0, GLOBALMEM_SIZE); up(&dev->sem); //释放信号量 printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero\n"); break; default: return - EINVAL; } return 0; } /*读函数*/ static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) { unsigned long p = *ppos; unsigned int count = size; int ret = 0; struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/ /*分析和获取有效的写长度*/ if (p >= GLOBALMEM_SIZE) return count ? - ENXIO: 0; if (count > GLOBALMEM_SIZE - p) count = GLOBALMEM_SIZE - p; if (down_interruptible(&dev->sem)) { return - ERESTARTSYS; } /*内核空间->用户空间*/ if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->mem + p), count)) { ret = - EFAULT; } else { *ppos += count; ret = count; printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p); } up(&dev->sem); //释放信号量 return ret; } /*写函数*/ static ssize_t globalmem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) { unsigned long p = *ppos; unsigned int count = size; int ret = 0; struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/ /*分析和获取有效的写长度*/ if (p >= GLOBALMEM_SIZE) return count ? - ENXIO: 0; if (count > GLOBALMEM_SIZE - p) count = GLOBALMEM_SIZE - p; if (down_interruptible(&dev->sem))//获得信号量 { return - ERESTARTSYS; } /*用户空间->内核空间*/ if (copy_from_user(dev->mem + p, buf, count)) ret = - EFAULT; else { *ppos += count; ret = count; printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p); } up(&dev->sem); //释放信号量 return ret; } /* seek文件定位函数 */ static loff_t globalmem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig) { loff_t ret = 0; switch (orig) { case 0: /*相对文件开始位置偏移*/ if (offset < 0) { ret = - EINVAL; break; } if ((unsigned int)offset > GLOBALMEM_SIZE) { ret = - EINVAL; break; } filp->f_pos = (unsigned int)offset; ret = filp->f_pos; break; case 1: /*相对文件当前位置偏移*/ if ((filp->f_pos + offset) > GLOBALMEM_SIZE) { ret = - EINVAL; break; } if ((filp->f_pos + offset) < 0) { ret = - EINVAL; break; } filp->f_pos += offset; ret = filp->f_pos; break; default: ret = - EINVAL; break; } return ret; } /*文件操作结构体*/ static const struct file_operations globalmem_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek = globalmem_llseek, .read = globalmem_read, .write = globalmem_write, .ioctl = globalmem_ioctl, .open = globalmem_open, .release = globalmem_release, }; /*初始化并注册cdev*/ static void globalmem_setup_cdev(struct globalmem_dev *dev, int index) { int err, devno = MKDEV(globalmem_major, index); cdev_init(&dev->cdev, &globalmem_fops); dev->cdev.owner = THIS_MODULE; dev->cdev.ops = &globalmem_fops; err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1); if (err) printk(KERN_NOTICE "Error %d adding LED%d", err, index); } /*设备驱动模块加载函数*/ int globalmem_init(void) { int result; dev_t devno = MKDEV(globalmem_major, 0); /* 申请设备号*/ if (globalmem_major) result = register_chrdev_region(devno, 1, "globalmem"); else /* 动态申请设备号 */ { result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "globalmem"); globalmem_major = MAJOR(devno); } if (result < 0) return result; /* 动态申请设备结构体的内存*/ globalmem_devp = kmalloc(sizeof(struct globalmem_dev), GFP_KERNEL); if (!globalmem_devp) /*申请失败*/ { result = - ENOMEM; goto fail_malloc; } memset(globalmem_devp, 0, sizeof(struct globalmem_dev)); globalmem_setup_cdev(globalmem_devp, 0); init_MUTEX(&globalfifo_devp->sem); /*初始化信号量*/ return 0; fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno, 1); return result; } /*模块卸载函数*/ void globalmem_exit(void) { cdev_del(&globalmem_devp->cdev); /*注销cdev*/ kfree(globalmem_devp); /*释放设备结构体内存*/ unregister_chrdev_region(MKDEV(globalmem_major, 0), 1); /*释放设备号*/ } MODULE_AUTHOR("Song Baohua"); MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); module_param(globalmem_major, int, S_IRUGO); module_init(globalmem_init); module_exit(globalmem_exit);
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