驅(qū)動(dòng)程序如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備函數(shù)對(duì)外圍設(shè)備操作及控制解析方案

其中NULL的項(xiàng)目就是不定義這個(gè)功能?？梢钥闯鰏hort_ch設(shè)備只提供了read, write, open, release功能。其中write 功能在下面(3)中實(shí)現(xiàn)了，具體的實(shí)現(xiàn)函數(shù)起名為short_write。這些函數(shù)就是真正對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作的函數(shù)，不管實(shí)現(xiàn)的時(shí)候是多么的復(fù)雜，但對(duì)用戶來(lái)看，就是這些常用的文件操作函數(shù)。

2.2.3文件操作函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

為了便于闡述和分析,把核心空間中的一個(gè)長(zhǎng)度為20的數(shù)組 tbuf[20]做為一個(gè)設(shè)備。通過(guò)用戶程序?qū)λ鼘?shí)現(xiàn)open，read，write，close操作。這個(gè)設(shè)備的名字我稱為short_ch。我們編寫如下的函數(shù),這個(gè)write函數(shù)可以向核心內(nèi)存的一個(gè)數(shù)組里輸入一個(gè)字符串。

int short_write (struct inode *inode, struct file *filp, const char *buf,

int count){

int retval = count;

extern unsigned char kbuf[20];

if(count>20)

count=20;

copy_from_user(kbuf, buf, count);

return retval;

}

3設(shè)備函數(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析

在嵌入式Linux下對(duì)設(shè)備操作的時(shí)候，一般都會(huì)用到read、 write、llseek和ioctl 等函數(shù)，通過(guò)這些函數(shù)可以像使用文件那樣使用外部設(shè)備。這些函數(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程基本上是類似的，下面以write函數(shù)為例來(lái)分析用戶使用write函數(shù)怎么把數(shù)據(jù)寫到設(shè)備里面去。

3.1應(yīng)用程序中函數(shù)的格式

用戶程序中的write函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，函數(shù)格式如下：

write(int fd, char *buf, int count)

其中參數(shù)fd表示將對(duì)之進(jìn)行寫操作的設(shè)備文件打開時(shí)返回的文件描述符.參數(shù)buf是一個(gè)指向緩沖區(qū)的指針,該指針指向存放將寫入文件的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū).參數(shù)count表示本次操作所要寫入文件的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù).fd一般大于3,0-2被系統(tǒng)分配給了默認(rèn)的終端設(shè)備.

3.2驅(qū)動(dòng)程序中函數(shù)的格式

上面驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)定義中我們看到驅(qū)動(dòng)程序里的write函數(shù)有四個(gè)參數(shù)，函數(shù)格式如下：

short_write (struct inode *inode, struct file *filp, const char *buf, int count) inode 是設(shè)備節(jié)點(diǎn)指針,其中有設(shè)備號(hào)等信息，它能夠告訴操作系統(tǒng)應(yīng)該使用哪一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，filp指針中有fops信息，可以告訴操作系統(tǒng)相應(yīng)的fops方法函數(shù)在那里可以找到,后兩項(xiàng)參數(shù)和應(yīng)用程序中的含義相同。

3.3應(yīng)用程序中函數(shù)和驅(qū)動(dòng)程序中函數(shù)的參數(shù)傳遞

從上面可以知道兩個(gè)函數(shù)參數(shù)個(gè)數(shù)不同,當(dāng)應(yīng)用程序的write函數(shù)執(zhí)行時(shí),是怎么調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序中相應(yīng)的write函數(shù)的呢?其實(shí)關(guān)鍵是Linux系統(tǒng)內(nèi)核中的相應(yīng)函數(shù) sys_write,這也是最不透明最不容易理解的地方. Linux 內(nèi)核中sys_write的源代碼：

asmlinkage ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char * buf, size_t count)

{ ssize_t ret;

struct file * file;

struct inode * inode;

ssize_t (*write)(struct file *, const char *, size_t, loff_t *); // 指向驅(qū)動(dòng)程序中的wirte函數(shù)的指針

lock_kernel();

ret = -EBADF;

file = fget(fd); // 通過(guò)文件描述符得到文件指針

if (!file)

goto bad_file;

if (!(file->f_mode FMODE_WRITE))

goto out;

inode = file->f_dentry->d_inode; // 得到inode信息

ret = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_WRITE, inode, file, file->f_pos,count);

if (ret)

goto out;

ret = -EINVAL;

if (!file->f_op || !(write = file->f_op->write)) // 將函數(shù)開始時(shí)聲明的write函數(shù)指針指向fops方法中對(duì)應(yīng)的write函數(shù)

goto out;

down(inode->i_sem);

ret = write(file, buf, count, file->f_pos); // 使用驅(qū)動(dòng)程序中的write函數(shù)將數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，注意看，這里就是四個(gè)參數(shù)了

up(inode->i_sem);

out:

fput(file);

bad_file:

unlock_kernel();

return ret; }

從上面的函數(shù)功能可以看出, sys_write函數(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序中write向驅(qū)動(dòng)程序中的short_write的參數(shù)傳遞過(guò)程，其中上述注釋語(yǔ)句詳細(xì)地闡述了參數(shù)由三個(gè)到四個(gè)的變化過(guò)程。