第1个linux驱动___应用程序才是大Boss

Posted 2020-08-20

我们的驱动模块已经可以被自动分配主设备号了，可以说到目前为止，一个驱动模块所具备的一些“基础设施”它都具备了，就像是养兵前日，用兵一时，已经可以让first_drv这个驱动模块出去打仗了。

那么说是出去打仗，总得有个发号施令的首长吧，在linux系统中，这位调兵遣将的首长就是应用程序，应用程序才是大Boss，我们“一直精雕细琢的驱动模块”说白了只是个跑腿的。

这就是为什么我们的专题是第1个linux驱动却要讲应用程序的原因，因为应用程序是让驱动程序能够被应用的，而驱动程序是让应用被驱动的，两者是一种主仆关系、合作关系，在linux系统中缺一不可。

其实说到应用程序，大家应该还会有一种亲和感，它也是C语言写的，不过在写应用程序之前，你最好对C语言的文件IO操作有所了解。

应用程序的名字就定为app.c吧，首先得有一个main函数：

   

int main(void)
{     
    return 0;
}

框架已经完成，那我们要在app.c里写什么才能实现对first_drv这个驱动的调用呢。

我们说过是通过register_chrdev这个函数向内核中注册驱动后，系统中就能够访问并使用这个驱动了，而向内核注册驱动指的是将驱动的信息存放在一个数组中，而存放在这个数组中的第几个元素是取决于驱动程序的主设备号的，比如主设备号是100，就那就是存放在数组的第100个格子中。

其实应用程序是通过设备文件来找到驱动的，那么最好的方法就是通过打开这个设备文件，得知驱动的主设备号是多少，再通过这个主设备号来找到驱动。

我们通过执行："mknod /dev/test 主设备号 次设备号"这个命令来建立一个设备文件。

如执行：mknod /dev/test 100 0 就建立了一个主设备号为100、次设备号为0的设备文件，这个次设备号是什么我们暂时不去关心，我们只要知道主设备号100对应了唯一的一个驱动模块。

有了100这个主设备号，就能找到确定的驱动模块。

我们稍后再建立first_drv的设备文件/dev/test，先来在app.c中把打开设备文件/dev/test的代码写好：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main(void)
{
    int fd = -1;
    
     fd = open("/dev/test", O_RDWR);
     
     if(fd < 0)
     {
        printf("Open /dev/test failure！\n");
        return -1;
     }
     
     printf("Open /dev/test success...\n");
     
     close(fd);
          
     return 0;
}

open是linux内核为我们提供的访问系统的API接口，像这样的系统调用还有read、write、close等。

由于添加了app.c，在编译之前，我们得修改Makefile的all、cp和clean命令如下：

#KERN_VER = $(shell uname -r)
#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build
KERN_DIR = /work/kernel/linux-2.6.22.6

all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
        arm-linux-gcc -o app app.c
        
cp:
        cp *.ko app /work/my_drivers/ko_file
        
clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf Module.symvers app
        
obj-m   += zero_drv.o

修改好Makefile后，来执行make：

可以看到生成了app这个可执行文件，make cp将它和first_drv.ko拷贝到最小根文件系统的/mnt目录下。

在/mnt目录下执行：./app(执行前要确保已经安装驱动模块first_drv)

打印：Open /dev/test failure!

打开设备文件/dev/test失败，这是我们app.c中自己写的打开设备文件失败时的打印信息。

为什么打开失败，因为我们还没有创建这个设备文件，

我们先来cat /proc/devices查看一下当前first_drv驱动模块的主设备号是多少，我这里是252，你们去查看自己的主设备号是多少。次设备号暂定0好了。

我这边执行：mknod /dev/test c 252 0

没有异常，创建成功。

然后执行./app

显示：

It is in first_drv_open.

Open /dev/test success...It is in first_drv_release.

(此处是空行)

（光标在这行）

其中“It is in first_drv_open.”是我们驱动程序中first_drv_open函数的打印信息，而“Open /dev/test success...”是应用程序中的打印信息，我们看到紧接着没有回车，就打印了“It is in first_drv_release.”，这是我们驱动程序中first_drv_release函数的打印信息。

奇怪的是我们明明加了/n，为什么没有回车呢，这是因为驱动程序的优先级比应用程序要高，当应用程序正在打印信息时，如果驱动程序中也要执行打印信息，那么就会优先让驱动程序来打印信息，当驱动程序打印完成后，再让应用程序来打印信息，这就是为什么第3句话直接接在了第2句话的后面，而第3句话后又输出了第2句话最后的回车。

这一点不影响我们的功能测试，对于这个现象我们心知肚明就好。

总而言之，我们通过运行应用程序，让驱动得以工作了。

我们来对应用程序app.c进行一点小改进：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define FILE "/dev/test"

int main(void)
{
    int fd = -1;
    
    fd = open(FILE, O_RDWR);
     
     if(fd < 0)
     {
        printf("Open %s failure!\n", FILE);
        return -1;
     }
     
     printf("Open %s success...\n", FILE);
     
     close(fd);
     
     return 0;
}

无非就是添加了一个宏定义，这样便于修改设备文件名。

再测试一次，同样可以让驱动程序工作。

但我们目前的调用仅仅只是让驱动程序打印个信息，下一篇博文我们来继续完善驱动程序，让驱动程序在被应用程序调用的时候，能够做更多的事情。

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