专题四设备驱动

完善例子中的字符设备程序，使之满足以下功能：

i.安装设备后从设备中读出字符串为你的学号；

ii. 设备支持每次写入字符不超过1024个，超过部分被丢弃；

iii. 用户可以读出最近写入到设备中的字符；

iv. 设备关闭前不能被多次打开；

v. 设备支持系统调用ioctl(int d, int req,…),req = 0x909090, 清除设备中写入的字符串;

自己编写测试程序，验证以上功能

提交内容： 测试过程截图

1 概念

• 操作系统中直接控制设备的程序

• Linux 将设备看成是一种特殊的文件（设备文件）

  • 字符型设备
  • 块设备

• Linux 打开读写或关闭设备文件时，在与设备驱动进行交互

2 设计

• 用户进程请求设备服务流程图
  • 
  • 1. 用户进程发出IO请求，系统将处理下传到VFS上
    2. VFS 通过驱动程序提供的接口将任务分配到驱动程序
    3. 驱动程序根据需要，对设备控制器进行操作
    4. 设备控制器去控制设备

• 设备驱动程序设计
  • VFS 管理字符设备的接口：struct file_operations
    • 重要的接口函数：open,read,write,release,ioctl
    • 接口的实现都由设备驱动提供
  • 与VFS的对接：
    • register_chrdev
    • 原理：由数组chrdevs[255]管理字符设备驱动与VFS的对接接口，主设备号是他的下标
  • 设备驱动与设备的对接
    • 设备就是一块内存，仅读写

3 实现

• 实验内容：
  • 实现一个用内存模拟的字符设备的驱动程序，功能
    • 用户可以向设备写入字符串
    • 用户可以从设备中读出写入的字符串
    • 用户可以通过系统调用ioctl清除设备中写入的字符串

3.2 设备驱动的实现——用模块实现

• 模块初始化
• 模块退出时的清理
• open close
• read
• write
• ioctl

打开失败

读取失败

文件结束

写入失败

写 bytes

clean 失败

清除!

写设备error