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C
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C
/*
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* chardev.c: 创建一个只读 char 设备，显示从 dev 文件读取的次数
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*/
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#include <linux/atomic.h>
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#include <linux/cdev.h>
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#include <linux/delay.h>
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#include <linux/device.h>
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#include <linux/fs.h>
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#include <linux/init.h>
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#include <linux/kernel.h> /* 引入 sprintf() */
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#include <linux/module.h>
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#include <linux/printk.h>
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#include <linux/types.h>
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#include <linux/uaccess.h> /* 引入 get_user 和 put_user */
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#include <linux/version.h>
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#include <asm/errno.h>
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/* 原型(Prototypes) - 这通常会放在一个 .h 文件中 */
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static int device_open(struct inode *, struct file *);
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static int device_release(struct inode *, struct file *);
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static ssize_t device_read(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
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static ssize_t device_write(struct file *, const char __user *, size_t,
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loff_t *);
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#define SUCCESS 0
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#define DEVICE_NAME "chardev" /* 在/proc/devices中显示的Dev名称 */
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#define BUF_LEN 80 /* 来自驱动消息的最大长度 */
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/* 全局变量声明为静态的, 文件中的全局变量也是如此 */
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static int major; /* 分配给设备驱动程序的主编号 */
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enum {
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CDEV_NOT_USED = 0,
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CDEV_EXCLUSIVE_OPEN = 1,
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};
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/* 设备是否打开？用于防止多次访问设备 */
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static atomic_t already_open = ATOMIC_INIT(CDEV_NOT_USED);
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static char msg[BUF_LEN + 1]; /* 当被请求时，设备将给出的信息 */
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static struct class *cls;
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static struct file_operations chardev_fops = {
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.read = device_read,
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.write = device_write,
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.open = device_open,
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.release = device_release,
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};
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static int __init chardev_init(void)
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{
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major = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &chardev_fops);
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if (major < 0) {
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pr_alert("注册字符设备失败 %d\n", major);
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return major;
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}
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pr_info("分配的主编号 %d.\n", major);
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#if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(6, 4, 0)
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cls = class_create(DEVICE_NAME);
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#else
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cls = class_create(THIS_MODULE, DEVICE_NAME);
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#endif
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device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, DEVICE_NAME);
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pr_info("设备创建于 /dev/%s\n", DEVICE_NAME);
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return SUCCESS;
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}
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static void __exit chardev_exit(void)
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{
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device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
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class_destroy(cls);
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/* 注销设备 */
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unregister_chrdev(major, DEVICE_NAME);
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}
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/* 方法 */
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/* 当进程尝试打开设备文件时调用，如
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* "sudo cat /dev/chardev"
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*/
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static int device_open(struct inode *inode, struct file *file)
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{
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static int counter = 0;
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if (atomic_cmpxchg(&already_open, CDEV_NOT_USED, CDEV_EXCLUSIVE_OPEN))
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return -EBUSY;
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sprintf(msg, "我已经跟你说了 %d 次 Hello world!\n", counter++);
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try_module_get(THIS_MODULE);
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return SUCCESS;
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}
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/* 当进程关闭设备文件时调用 */
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static int device_release(struct inode *inode, struct file *file)
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{
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/* 准备好迎接下一个触发 */
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atomic_set(&already_open, CDEV_NOT_USED);
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/* 减少使用次数，否则一旦打开文件，就永远无法删除模块 */
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module_put(THIS_MODULE);
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return SUCCESS;
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}
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/* 当一个已打开 dev 文件的进程试图读取该文件时调用 */
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static ssize_t device_read(struct file *filp, /* 请参见 include/linux/fs.h */
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char __user *buffer, /* 待填充数据的缓冲区 */
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size_t length, /* 缓冲区长度 */
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loff_t *offset)
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{
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/* 实际写入缓冲区的字节数 */
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int bytes_read = 0;
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const char *msg_ptr = msg;
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if (!*(msg_ptr + *offset)) { /* 已到达消息的末尾 */
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*offset = 0; /* 重置偏移量 */
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return 0; /* 表示文件结束 */
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}
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msg_ptr += *offset;
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/* 实际将数据放入缓冲区 */
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while (length && *msg_ptr) {
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/* 缓冲区在用户数据段，而不是内核段所以直接赋值 "*" 是无效的
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* 我们必须使用 put_user 函数将数据从内核数据段复制到用户数据段
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*/
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put_user(*(msg_ptr++), buffer++);
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length--;
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bytes_read++;
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}
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*offset += bytes_read;
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/* 大多数读取函数返回放入缓冲区的字节数 */
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return bytes_read;
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|
}
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/* 当进程写入dev文件时调用: echo "hi" > /dev/hello */
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static ssize_t device_write(struct file *filp, const char __user *buff,
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size_t len, loff_t *off)
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{
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pr_alert("对不起，不支持此操作.\n");
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return -EINVAL;
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}
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module_init(chardev_init);
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module_exit(chardev_exit);
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MODULE_LICENSE("GPL");
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