（七）linux函式介面的使用

前面我們講解了字元裝置的驅動模型，有了前面的基礎後，今天學習函式介面就比較容易了

思考乙個問題：當我們應用層呼叫open、read、write、close的時候，核心層是如何實現的呢？

前面學習字元裝置驅動模型中有乙個file_operation結構體，當我們呼叫open函式的時候，核心會呼叫file_operation結構體的open函式指標指向的函式。

我們來看一下file_operation結構體的樣子：

struct file_operations ;

（一）open函式介面

系統層介面：

int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
//o_creat
//o_nonblock or o_ndelay

核心層介面：

int (*open) (struct inode *, struct file *);

struct inode ：核心中用來標識檔案的資料結構,此資料結構的成員無需程式設計師手動賦值，而是核心中已經賦予了與檔案相對應的操作值

struct file *：該結構體標識了乙個開啟的檔案，系統會為每乙個開啟的檔案關聯乙個struct file 資料結構，是在核心開啟檔案的同時，將該引數傳遞到和檔案操作相關的所有需要該引數的介面中

（二）read函式介面

系統層：

#include ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

核心層：

ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);

read介面可以直接將核心空間的資料傳遞到使用者空間，但是一般在開發驅動的過程中不會直接採用這種方式，原因是本操作需要兩個空間位址，即使用者空間和核心空間，使用者空間直接操作核心位址是非常危險的,常用copy_to_user和copy_from_user進行使用者空間和核心空間交換資料。

（三）lseek函式介面

系統層：

#include #include off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

核心層：

loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);

struct file *：檔案結構體

loff_t：上層傳遞的偏移量

int ：檔案游標定位狀態

seek_set:將游標定位在檔案的開頭，此時loff_t的值為正數 seek_cur:將游標定位在當前位置，此時loff_t的值為可正可負

seek_edn:將游標定位在檔案的結尾，此時loff_t的值為負數

在這裡面可以實現檔案偏移操作，例如：

loff_t cdev_lseek(struct file *fp, loff_t offset, int whence)
if(newoff >4)newoff=4;
if(newoff<0)newoff=0;
fp->f_pos = newoff;
return newoff;
}

（四）使用者空間和使用者空間交換資料

copy_to_user：將核心空間的資料拷貝到使用者空間

static inline long copy_to_user(void __user *to,const void *from, unsigned long n)

copy_from_user:將使用者空間的資料拷貝到核心空間

static inline long copy_from_user(void *to,const void __user * from, unsigned long n)

（五）通過裝置節點提取裝置號

//通過裝置節點提取次裝置號
static inline unsigned iminor(const struct inode *inode)
//通過裝置節點提取次主裝置號
static inline unsigned imajor(const struct inode *inode)

（六）對映ioremap

程式中在操作物理硬體位址的時候不要直接操作對應的位址，需要先進行對映操作

static inline void __iomem *ioremap(phys_addr_t offset, unsigned long size)
typedef u32 phys_addr_t;
unsigned long size：對映空間的大小

解除對映：

void iounmap (volatile void __iomem *addr)

（七）例項：led驅動程式設計

思路：首先把需要操作的暫存器實體地址進行對映，然後在open函式中做初始化工作，最後在read/write函式中呼叫copy_to/from_user函式將使用者空間(核心空間)的資料拷貝到核心空間(使用者空間)，對資料進行操作

led.c

#include #include #include #include #include #include #include #include int i=0;
dev_t dev=0;
#define cdevcount 5
#define cdevname "cdevdevice"
#define cdevclass "myclass"
#define inodename "mycdev"
#define addrszie 8
unsigned int phy_addr = 0x110002e0;//對映的起始位址為gpm4con
unsigned int * virt_addr = null;//用來接收對映後的起始位址
struct cdev * cdev=null;
struct class * cdevclass=null;
#define gpm4con (*(volatile unsigned int * )virt_addr)
#define gpm4dat (*(volatile unsigned int * )(virt_addr +1)) 
int cdev_open (struct inode *node, struct file *file)
ssize_t cdev_read (struct file *fp, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
ssize_t cdev_write (struct file *fp, const char __user * buf, size_t size, loff_t *offset)
; int ret =copy_from_user(str,buf,4);
for(i=0;i<4;i++)
module_init(cdev_module_init);
module_exit(cdev_module_cleanup);
module_license("gpl");

#include#include #include #include int main(int argc, char *ar**)
; int fd= open(ar**[1],o_rdwr);
if(fd== -1)
write(fd,str,4);
close(fd);
return 0;
}

makefile

cflag =-c
target = led
kernel = /mydriver/linux-3.5
obj-m += $(target).o
all:
make $(cflag) $(kernel) m=$(pwd)
arm-linux-gcc -o $(target1) $(target1).c
clean:
make $(cflag) $(kernel) m=$(pwd) clean

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（七）linux函式介面的使用

函式式介面的使用

演示函式式介面的使用

介面的使用

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