ubuntu编译字符设备

梦西北

前言

创建一个简单的字符设备驱动程序。
​        本文命令的运行基本上都需要root权限，使用root账号，或者在命令前面加上sudo。
​        如果你使用ssh远程连接的服务器进行代码编写。那么不要在root用户下创建文件或者文件夹。这会导致你ssh连接vscode编写代码的权限问题。可以在普通用户创建好所有的文件，然后编写。
代码

驱动程序

hello_driver.c

1. #include <linux/types.h>
2. #include <linux/init.h>
3. #include <linux/interrupt.h>
4. #include <linux/mm.h>
5. #include <linux/slab.h>
6. #include <linux/spinlock.h>
7. #include <linux/module.h>
8. #include <linux/device.h>
9. #include <linux/cdev.h>
12. dev_t hello_devid;
13. struct cdev hello_cdev;
14. int hello_major = 0;
15. int hello_minor;
18. uint8_t kernel_buffer[1024] = {0};
19. static struct class *hello_class;
23. static int hello_world_open(struct inode * inode, struct file * file)
24. {
25.         printk("hello_world_open\r\n");
26.         return 0;
27. }
29. static int hello_world_release (struct inode * inode, struct file * file)
30. {
31.         printk("hello_world_release\r\n");
32.         return 0;
33. }
35. static ssize_t hello_world_read (struct file * file, char __user * buffer, size_t size, loff_t * ppos)
36. {
37.         printk("hello_world_read size:%ld\r\n",size);
38.         copy_to_user(buffer,kernel_buffer,size);
39.         return size;
40. }
42. static ssize_t hello_world_write(struct file * file, const char __user * buffer, size_t size, loff_t *ppos)
43. {
44.         printk("hello_world_write size:%ld\r\n",size);
45.         copy_from_user(kernel_buffer,buffer,size);
46.         return size;
47. }
50. static const struct file_operations hello_world_fops = {
51.         .owner                = THIS_MODULE,
52.         .open                = hello_world_open,
53.         .release = hello_world_release,
54.         .read                = hello_world_read,
55.         .write        = hello_world_write,
56. };
59. static int __init hello_driver_init(void)
60. {
61.         int ret;
62.         printk("hello_driver_init\r\n");
64.         alloc_chrdev_region(&hello_devid, 0, 1, "hello");
65.         hello_major = MAJOR(hello_devid);
66.         hello_minor = MINOR(hello_devid);
67.         printk("hello driver major=%d,minor=%d\r\n",hello_major, hello_minor);       
69.         hello_cdev.owner = THIS_MODULE;
70.         cdev_init(&hello_cdev, &hello_world_fops);
71.         cdev_add(&hello_cdev, hello_devid, 1);
72.        
73.         hello_class = class_create(THIS_MODULE,"hello_class");
75.         device_create(hello_class,NULL,hello_devid,NULL,"hello"); /* /dev/hello */
77.         return 0;
78. }
80. static void __exit hello_driver_cleanup(void)
81. {
82.         printk("hello_driver_cleanup\r\n");
83.         cdev_del(&hello_cdev);
84.         unregister_chrdev_region(hello_devid, 1);
85.        
86.         device_destroy(hello_class,hello_devid);
87.         class_destroy(hello_class);
88.        
89. }
92. module_init(hello_driver_init);
93. module_exit(hello_driver_cleanup);
94. MODULE_LICENSE("GPL");

复制代码

Makefile文件

1. KERNELDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
2. CURRENT_PATH := $(shell pwd)
3. obj-m := hello_driver.o
5. KBUILD_CFLAGS   += -Wno-unused-result -Wno-unused-variable
6. build: kernel_modules
8. kernel_modules:
9.         $(MAKE) ${CFLAGS} -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
10.         $(CROSS_COMPILE)gcc -o test_app test_app.c
11. clean:
12.         $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
13.         rm -rf test_app

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测试程序

test_app.c

1. #include <stdio.h>
2. #include <unistd.h>
3. #include <sys/types.h>
4. #include <sys/stat.h>
5. #include <fcntl.h>
6. #include <stdlib.h>
7. #include <string.h>
8. #include <stdint.h>
10. uint8_t buffer[512] = {0};
12. int main(int argc, char *argv[])
13. {
14.         int fd;
15.         int ret;
16.        
17.         fd  = open(argv[1], O_RDWR);
18.     if(!fd)
19.     {
20.         printf("everthing is error\n");
21.     }
23.         if(!strcmp("read",argv[2]))
24.         {
25.                 printf("read data from kernel\r\n");
26.                 ret = read(fd,buffer,sizeof(buffer));
27.                 printf("ret len:%d data:%s\r\n",ret,buffer);
28.         }
30.         if(!strcmp("write",argv[2]))
31.         {
32.                 printf("write data to kernel %s len:%ld\r\n",argv[3],strlen(argv[3]));
33.                 ret = write(fd,argv[3],strlen(argv[3]));
34.                 printf("ret len:%d\r\n",ret);
35.         }
37.        
38.         close(fd);
40.        
41. }

复制代码

编译

执行make命令编译

1. root@ubuntu:/home/dong/workspace/drivercode# make
2. make  -C /lib/modules/5.19.0-38-generic/build M=/home/dong/workspace/drivercode modules
3. make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-5.19.0-38-generic'
4. warning: the compiler differs from the one used to build the kernel
5.   The kernel was built by: x86_64-linux-gnu-gcc (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04) 11.3.0
6.   You are using:           gcc (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04) 11.3.0
7.   CC [M]  /home/dong/workspace/drivercode/hello_driver.o
8.   MODPOST /home/dong/workspace/drivercode/Module.symvers
9.   CC [M]  /home/dong/workspace/drivercode/hello_driver.mod.o
10.   LD [M]  /home/dong/workspace/drivercode/hello_driver.ko
11.   BTF [M] /home/dong/workspace/drivercode/hello_driver.ko
12. Skipping BTF generation for /home/dong/workspace/drivercode/hello_driver.ko due to unavailability of vmlinux
13. make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-5.19.0-38-generic'
14. gcc -o test_app test_app.c

复制代码

会生成hello_driver.ko文件和test_app
加载模块

insmod hello_driver.ko
卸载模块

rmmod hello_driver
查看模块

lsmod |grep hello_driver
运行测试

创建设备文件

这个文件不是随便创造的，会分配设备号，如果不使用分配的设备号创建会出现读写错误。
​        每一次加载或者卸载模块都会有dmesg信息。
​        使用dmesg -c清除信息。加载模块，使用dmesg查看模块信息。

1. root@ubuntu:/home/dong/workspace/drivercode# dmesg
2. [164284.337396] hello_driver_init
3. [164284.337399] hello driver major=238,minor=0

复制代码

我的设备主设备号就是238，从设备号是0
创建设备文件命令
mknod /dev/hello c 238 0
测试

读 ： ./test_app /dev/hello read
写： ./test_app /dev/hello write 需要写入的内容

来源:https://www.cnblogs.com/wdgray/p/17337041.html
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