操作系统课程设计报告设计自己的驱动程序..docVIP

江苏大学计算机学院 课程设计报告 课程名称 设计自己的驱动程序 实验学期 2015 至 2016学年，第 1 学期 学生姓名 专业班级 计算机1301 学 号 指导教师 毛启容 开 课 系 操作系统 操作系统课程组制 《操作系统》课程设计报告 课程设计题目： 设计自己的驱动程序 设计时间：2016.01.05~2016.01.13 课程设计目的与要求 目的：编写一个模块化的字符设备驱动程序，手工加载到linux内核中，并用cp等命令或编写用户程序检测设备驱动程序。 要求：1. 编写一个简单的字符设备驱动程序，该字符设备包括打开、读、写、与释放个基本操作。 2 编写一个测试程序，测试字符设备驱动程序的正确性。3． 要求在实验报告中列出Linux内核的版本与内核模块加载过程。 课程设计内容 设计和实现一个虚拟命名管道(FIFO)的字符设备。写一个模块化的字符设备驱动程序 课程设计设备与环境 Linux(虚拟机)环境 设计正文 1.系统分析 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能: 字符设备提供给应用程序的是一个流控制接口，主要包括。在系统中添加一个字符设备驱动程序，实际上就是给上述操作添加对应的代码。对于字符设备和块设备，内核对这些操作进行了统一的抽象，把它们定义在结构体中 2.2数据结构说明 字符设备驱动主要应用了三种数据结构：file_operations结构file结构，主要用于与文件系统对应的设备驱动程序。代表一个打开的文件，它由内核在open时创建，并传递给在该文件上进行操作的所有函数，直到碰到最后的close函数。在文件的所有实例都被关闭之后，内核会释放这个数据结构；inode结构，提供了关于特殊设备文件/dev/my的信息。 各个结构的定义如下：file_operations结构： struct file_operations pStruct = { open:my_open, release:my_release, read:my_read, write:my_write, }; （2）file结构：static ssize_t my_read(struct file *file, char __user *user, size_t t, loff_t *f); 写：static ssize_t my_write(struct file *file, const char __user *user, size_t t, loff_t *f); Seek文件定位：staticloff_tmy_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence) （3）inode结构： 打开static int my_open(struct inode *inode, struct file *file); 释放：static int my_release(struct inode *inode, struct file *file); /* 注册模块 */ int init_module() { int ret; /* 函数中第一个参数是告诉系统，新注册的设备的主设备号由系统分配， * 第二个参数是新设备注册时的设备名字， * 第三个参数是指向file_operations的指针， * 当用设备号为0创建时，系统一个可以用的设备号创建模块 */ ret = register_chrdev(0, devName, pStruct); if (ret 0) { printk(regist failure!\n); return -1; } else { printk(the device has been registered!\n); device_num = ret; printk(1the virtual devices major number %d.\n, device_n