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例程代碼路徑：ELF 1開發(fā)板資料包3-例程源碼3-2 驅(qū)動例程源碼3_內(nèi)核空間與用戶空間的數(shù)據(jù)拷貝copy_to_user
在mydevice-auto.c源碼的基礎(chǔ)上進行添加，重命名為copy_to_user.c
（一）添加頭文件
| #include <linux/uaccess.h> |
（二）定義變量
| #define DEVICE_NAME "copy_to_user" ?// 設(shè)備名稱
#define BUFFER_SIZE 1024 static char kernel_buffer[BUFFER_SIZE] = "Hello, User! This is kernel_buffer!"; |
（三）在device_read()函數(shù)添加拷貝操作，用戶空間使用read函數(shù)時，會進入此函數(shù)。
| static ssize_t device_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset)
{ ssize_t bytes_read = 0; // 在這里處理設(shè)備讀取的操作 printk(KERN_INFO "This is device_read.n"); if (*offset >= BUFFER_SIZE) return 0; if (*offset + length > BUFFER_SIZE) length = BUFFER_SIZE - *offset; if (copy_to_user(buffer, kernel_buffer + *offset, length)) return -EFAULT; *offset += length; bytes_read = length; return bytes_read; } |
offset參數(shù)表示當前文件位置的偏移量。它用于跟蹤讀取或?qū)懭氩僮髟谖募械奈恢谩?/p>
對于device_read函數(shù)來說，offset指向一個loff_t類型的變量，表示當前讀取操作的文件偏移量。在讀取數(shù)據(jù)之前，可以通過檢查offset來確定從文件的哪個位置開始讀取數(shù)據(jù)。讀取完成后，可以通過更新offset來指示下一次讀取操作應(yīng)該從哪個位置開始。
在使用copy_to_user()函數(shù)將數(shù)據(jù)復制到用戶空間之前，通常會更新offset的值，以確保下一次讀取操作從正確的位置開始。這樣可以實現(xiàn)逐步讀取大文件或在多次讀取中定位到不同位置的功能。
完整的copy_to_user.c示例源碼
| #include <linux/module.h> ??????// 包含模塊相關(guān)函數(shù)的頭文件
#include <linux/fs.h> ??????????// 包含文件系統(tǒng)相關(guān)函數(shù)的頭文件 #include <linux/uaccess.h> ?????// 包含用戶空間數(shù)據(jù)訪問函數(shù)的頭文件 #include <linux/cdev.h> ????????//包含字符設(shè)備頭文件 #include <linux/device.h> #include <linux/uaccess.h> #define DEVICE_NAME "copy_to_user" ?// 設(shè)備名稱 static dev_t dev_num; ??//分配的設(shè)備號 struct ?cdev my_cdev; ?????????//字符設(shè)備指針 int major; ?//主設(shè)備號 int minor; ?//次設(shè)備號 static struct class *my_class; static struct device *my_device; #define BUFFER_SIZE 1024 static char kernel_buffer[BUFFER_SIZE] = "Hello, User! This is kernel_buffer!"; static int device_open(struct inode *inode, struct file *file) { // 在這里處理設(shè)備打開的操作 printk(KERN_INFO "This is device_open.n"); return 0; } static int device_release(struct inode *inode, struct file *file) { // 在這里處理設(shè)備關(guān)閉的操作 printk(KERN_INFO "This is device_release.n"); return 0; } static ssize_t device_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) { ssize_t bytes_read = 0; // 在這里處理設(shè)備讀取的操作 printk(KERN_INFO "This is device_read.n"); if (*offset >= BUFFER_SIZE) return 0; if (*offset + length > BUFFER_SIZE) length = BUFFER_SIZE - *offset; if (copy_to_user(buffer, kernel_buffer + *offset, length)) return -EFAULT; *offset += length; bytes_read = length; return bytes_read; } static ssize_t device_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t length, loff_t *offset) { // 在這里處理設(shè)備寫入的操作 printk(KERN_INFO "This is device_write.n"); return 0; } static struct file_operations fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = device_open, .release = device_release, .read = device_read, .write = device_write, }; static int __init mydevice_init(void) { int ret; // 在這里執(zhí)行驅(qū)動程序的初始化操作 // 注冊字符設(shè)備驅(qū)動程序 ret = alloc_chrdev_region(&dev_num,0,1,DEVICE_NAME); if (ret < 0) { printk(KERN_ALERT "Failed to allocate device number: %dn", ret); return ret; } major=MAJOR(dev_num); minor=MINOR(dev_num); printk(KERN_INFO "major number: %dn",major); printk(KERN_INFO "minor number: %dn",minor); my_cdev.owner = THIS_MODULE; cdev_init(&my_cdev,&fops); cdev_add(&my_cdev,dev_num,1); // 創(chuàng)建設(shè)備類 my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_class"); if (IS_ERR(my_class)) { pr_err("Failed to create classn"); return PTR_ERR(my_class); } // 創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點并關(guān)聯(lián)到設(shè)備類 my_device = device_create(my_class, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, DEVICE_NAME); if (IS_ERR(my_device)) { pr_err("Failed to create devicen"); class_destroy(my_class); return PTR_ERR(my_device); } printk(KERN_INFO "Device registered successfully.n"); return 0; } static void __exit mydevice_exit(void) { // 在這里執(zhí)行驅(qū)動程序的清理操作 // 銷毀設(shè)備節(jié)點 device_destroy(my_class, MKDEV(major, minor)); // 銷毀設(shè)備類 class_destroy(my_class); // 刪除字符設(shè)備 cdev_del(&my_cdev); // 注銷字符設(shè)備驅(qū)動程序 unregister_chrdev(0, DEVICE_NAME); printk(KERN_INFO "Device unregistered.n"); } module_init(mydevice_init); module_exit(mydevice_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); ?????// 指定模塊的許可證信息 MODULE_AUTHOR("Your Name"); // 指定模塊的作者信息 MODULE_DESCRIPTION("A simple character device driver"); // 指定模塊的描述信息 |
編譯
復制7.3.4驅(qū)動中的Makefile文件，將其中的mydevice-auto.o修改為copy_to_user.o，效果如下：
| . /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
elf@ubuntu:~/work/test/03_內(nèi)核空間與用戶空間的數(shù)據(jù)拷貝/copy_to_user$ make |
將驅(qū)動模塊編譯成.ko并拷貝到開發(fā)板中。
編寫測試應(yīng)用源碼copy_to_user.c
| #include <stdio.h>
#include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <string.h> #define DEV_NAME "/dev/copy_to_user" #define BUFFER_SIZE 1024 int main(int argc, char *argv[]) { int reg; int fd = 0; char read_buffer[BUFFER_SIZE]; fd = open (DEV_NAME, O_RDWR); if (fd < 0) { perror("Open "DEV_NAME" Failed!n"); exit(1); } if (read(fd, read_buffer, BUFFER_SIZE) < 0) { printf("Failed to read from device file: %sn", DEV_NAME); close(fd); exit(1); } printf("Read from device file: %sn", read_buffer); close(fd); return 0; } |
編譯應(yīng)用
| . /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
elf@ubuntu:~/work/test/03_內(nèi)核空間與用戶空間的數(shù)據(jù)拷貝/copy_to_user_app$ $CC?copy_to_user.c -o copy_to_user |
將編譯好的應(yīng)用程序拷貝到開發(fā)板中。
測試
| root@ELF1:~# insmod copy_to_user.ko
major number: 249 minor number: 0 Device registered successfully. root@ELF1:~# ./copy_to_user This is device_open. This is device_read. Read from device file: Hello, UseThis is device_release. r! This is kernel_buffer! root@ELF1:~# rmmod copy_to_user.ko Device unregistered. |
可以看到運行測試程序后，把內(nèi)核空間中kernel_buffer[]中的數(shù)據(jù)打印了出來。
