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深入浅出Linux设备驱动并发控制介绍与字符设备驱动程序解析

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roucun|  楼主 | 2018-10-5 13:10 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
 在驱动程序中,当多个线程同时访问相同的资源时

(驱动程序中的全局变量是一种典型的共享资源),

可能会引发"竞态",因此我们必须对共享资源进行并发控制。

Linux内核中解决并发控制的最常用方法是自旋锁与信号量(绝大多数时候作为互斥锁使用)。

  自旋锁与信号量"类似而不类",类似说的是它们功能上的相似性,"不类"指代它们在本质和实现机理上完全不一样,不属于一类。

  自旋锁不会引起调用者睡眠,如果自旋锁已经被别的执行单元保持,调用者就一直循环查看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁,"自旋"就是"在原地打转"。

而信号量则引起调用者睡眠,它把进程从运行队列上拖出去,除非获得锁。这就是它们的"不类"。

  但是,无论是信号量,还是自旋锁,在任何时刻,最多只能有一个保持者,

即在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。这就是它们的"类似"。

  鉴于自旋锁与信号量的上述特点,一般而言,自旋锁适合于保持时间非常短的情况,

它可以在任何上下文使用;信号量适合于保持时间较长的情况,只能在进程上下文使用。

如果被保护的共享资源只在进程上下文访问,则可以以信号量来保护该共享资源,

如果对共享资源的访问时间非常短,自旋锁也是好的选择。

但是,如果被保护的共享资源需要在中断上下文访问

(包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断),就必须使用自旋锁。

  与信号量相关的API主要有:

  定义信号量

  struct semaphore sem;

  初始化信号量

  void sema_init (struct semaphore *sem, int val);

  该函数初始化信号量,并设置信号量sem的值为val

  void init_MUTEX (struct semaphore *sem);

  该函数用于初始化一个互斥锁,即它把信号量sem的值设置为1,等同于

  sema_init (struct semaphore *sem, 1);

  void init_MUTEX_LOCKED (struct semaphore *sem);

  该函数也用于初始化一个互斥锁,但它把信号量sem的值设置为0,等同于

  sema_init (struct semaphore *sem, 0);

  获得信号量

  void down(struct semaphore * sem);

  该函数用于获得信号量sem,它会导致睡眠,因此不能在中断上下文使用;

  int down_interruptible(struct semaphore * sem);

  该函数功能与down类似,不同之处为,down不能被信号打断,但

  down_interruptible能被信号打断;可被中断的睡眠,当信号来到,睡眠的任务被唤醒

  int down_trylock(struct semaphore * sem);

  该函数尝试获得信号量sem,如果能够立刻获得,它就获得该信号量并返回0,否则,返回非0值。它不会导致调用者睡眠,可以在中断上下文使用。

  释放信号量

  void up(struct semaphore * sem);

  该函数释放信号量sem,唤醒等待者。

  与自旋锁相关的API主要有:

  定义自旋锁

  spinlock_t spin;

  初始化自旋锁

  spin_lock_init(lock)

  该宏用于动态初始化自旋锁lock

  获得自旋锁

  spin_lock(lock)

  该宏用于获得自旋锁lock,如果能够立即获得锁,它就马上返回,否则,它将自旋在那里,直到该自旋锁的保持者释放;

  spin_trylock(lock)

  该宏尝试获得自旋锁lock,如果能立即获得锁,它获得锁并返回真,否则立即返回假,实际上不再"在原地打转";

  释放自旋锁

  spin_unlock(lock)

  该宏释放自旋锁lock,它与spin_trylock或spin_lock配对使用;

  除此之外,还有一组自旋锁使用于中断情况下的API。

  下面进入对并发控制的实战。

首先,在globalvar的驱动程序中,

我们可以通过信号量来控制对int global_var的并发访问,

下面给出源代码:

    #include

    #include

    #include

    #include

    #include

    MODULE_LICENSE("GPL");

    #define MAJOR_NUM 254

    static ssize_t globalvar_read(struct file *, char *,size_t, loff_t*);

    static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *,size_t, loff_t*);

    struct file_operations globalvar_fops =

    {

      read: globalvar_read,

      write: globalvar_write,

    };

    static int global_var = 0;

    static struct semaphore sem;

    static int __init globalvar_init(void)

    {

     int ret;

     ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar",&globalvar_fops);

     if (ret)

     {

      printk("globalvar register failure");

     }

     else

     {

      printk("globalvar register success");

      init_MUTEX(&sem);

     }

     return ret;

    }    static void __exitglobalvar_exit(void)

    {

     int ret;

     ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");

     if (ret)

     {

      printk("globalvar unregister failure");

     }

     else

     {

      printk("globalvar unregister success");

     }

    }

    static ssize_t globalvar_read(structfile *filp, char *buf, size_t len, loff_t *off)

    {

     //获得信号量

     if (down_interruptible(&sem))

     {

      return - ERESTARTSYS;

     }

     //将global_var从内核空间复制到用户空间

     if (copy_to_user(buf, &global_var,sizeof(int)))

     {

      up(&sem);

      return - EFAULT;

     }

     //释放信号量

     up(&sem);

     return sizeof(int);

    }

    ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf,size_t len, loff_t *off)

    {

     //获得信号量

     if(down_interruptible(&sem))//如果返回0,表示获得信号量正常返回

     {

      return - ERESTARTSYS;

     }

     //将用户空间的数据复制到内核空间的global_var

     if (copy_from_user(&global_var, buf,sizeof(int)))

     {

      up(&sem);

      return - EFAULT;

     }

     //释放信号量

     up(&sem);

     return sizeof(int);

    }

    module_init(globalvar_init);

    module_exit(globalvar_exit);

  接下来,我们给globalvar的驱动程序增加open()和release()函数,并在其中借助自旋锁来保护对全局变量intglobalvar_count(记录打开设备的进程数)的访问来实现设备只能被一个进程打开(必须确保globalvar_count最多只能为1):

    #include

    #include

    #include

    #include

    #include

    MODULE_LICENSE("GPL");

    #define MAJOR_NUM 254

    static ssize_t globalvar_read(structfile *, char *, size_t, loff_t*);

    static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *,size_t, loff_t*);

    static int globalvar_open(struct inode *inode, struct file*filp);

    static int globalvar_release(struct inode *inode, structfile *filp);

    struct file_operations globalvar_fops=

    {

     read : globalvar_read,

     write : globalvar_write,

     open : globalvar_open,

     release: globalvar_release,

    };

    static int global_var = 0;

    static int globalvar_count = 0;

    static struct semaphore sem;

    static spinlock_t spin = SPIN_LOCK_UNLOCKED;

    static int __initglobalvar_init(void)

    {

     int ret;

     ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar",&globalvar_fops);

     if (ret)

     {

      printk("globalvar register failure");

     }

     else

     {

      printk("globalvar register success");

      init_MUTEX(&sem);

     }

     return ret;

    }

    static void __exitglobalvar_exit(void)

    {

     int ret;

     ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");

     if (ret)

     {

      printk("globalvar unregister failure");

     }

     else

     {

      printk("globalvar unregister success");

     }

    }

    static int globalvar_open(struct inode*inode, struct file *filp)

    {

     //获得自选锁

     spin_lock(&spin);

     //临界资源访问

     if (globalvar_count)

     {

      spin_unlock(&spin);

      return - EBUSY;

     }

     globalvar_count++;

     //释放自选锁

     spin_unlock(&spin);

     return 0;

    }

    static int globalvar_release(structinode *inode, struct file *filp)

    {

     globalvar_count--;

     return 0;

    }

    static ssize_t globalvar_read(structfile *filp, char *buf, size_t len, loff_t *off)

    {

     if (down_interruptible(&sem))

     {

      return - ERESTARTSYS;

     }

     if (copy_to_user(buf, &global_var,sizeof(int)))

     {

      up(&sem);

      return - EFAULT;

     }

     up(&sem);

     return sizeof(int);

    }

    static ssize_t globalvar_write(structfile *filp, const char *buf, size_t len,loff_t *off)

    {

     if (down_interruptible(&sem))

     {

      return - ERESTARTSYS;

     }

     if (copy_from_user(&global_var, buf,sizeof(int)))

     {

      up(&sem);

      return - EFAULT;

      }

      up(&sem);

      return sizeof(int);

    }

    module_init(globalvar_init);

    module_exit(globalvar_exit);

  为了上述驱动程序的效果,我们启动两个进程分别打开/dev/globalvar。在两个终端中调用./globalvartest.o测试程序,当一个进程打开/dev/globalvar后,另外一个进程将打开失败,输出"deviceopen failure"。



##################################################

Linux驱动入门

Linux驱动入门

齐波 <qibo-1986@sohu.com>

内核版本: 2.4.22

阅读此文的目的: 学会编写Linux设备驱动。

阅读此文的方法: 阅读以下2个文件: hello.c,asdf.c。

此文假设读者:

已经能用C语言编写Linux应用程序,

理解"字符设备文件, 块设备文件, 主设备号, 次设备号",

会写简单的Shell脚本和Makefile。

1. "hello.c"

--------------------------------

/*

* 这是我们的第一个源文件,

* 它是一个可以加载的内核模块,

* 加载时显示"Hello,World!",

* 卸载时显示"Bye!"。

*需要说明一点,写内核或内核模块不能用写应用程序时的系统调用或函数库,

* 因为我们写的就是为应用程序提供系统调用的代码。

* 内核有专用的函数库,如<linux/kernel.h>,<linux/fs.h>, <linux/sche.h>等,

* 现在还没必要了解得很详细,

* 这里用到的printk的功能类似于printf。

* "/usr/src/linux"是你实际的内核源码目录的一个符号链接,

* 如果没有现在就创建一个,因为下面和以后都会用到。

* 编译它用"gcc -c -I/usr/src/linux/include hello.c",

* 如果正常会生成文件hello.o,

* 加载它用"insmod hello.o",

* 只有在文本终端下才能看到输出。

* 卸载它用"rmmod hello"

*/

/*

* 小技巧: 在用户目录的.bashrc里加上一行:

* alias mkmod='gcc -c -I/usr/src/linux/include'

* 然后重新登陆Shell,

* 以后就可以用"mkmod hello.c"的方式来编译内核模块了。

*/

/* 开始例行公事 */

#ifndef __KERNEL__

# define __KERNEL__

#endif

#ifndef MODULE

# define MODULE

#endif

#include <linux/config.h>

#include <linux/module.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

#ifdef CONFIG_SMP

#define __SMP__

#endif

/* 结束例行公事 */

#include <linux/kernel.h> /* printk()在这个文件里 */

static int

init_module

(){

printk("Hello,World!\n");

return 0; /* 如果初始工作失败,就返回非0 */

}

static void

cleanup_module

(){

printk("Bye!\n");

}

------------------------------------

2. "asdf.c"

------------------------------------

/*

* 这个文件是一个内核模块。

* 内核模块的编译,加载和卸载在前面已经介绍了。

* 这个模块的功能是,创建一个字符设备。

* 这个设备是一块4096字节的共享内存。

* 内核分配的主设备号会在加载模块时显示。

*/

/* 开始例行公事 */

#ifndef __KERNEL__

# define __KERNEL__

#endif

#ifndef MODULE

# define MODULE

#endif

#include <linux/config.h>

#include <linux/module.h>

#ifdef CONFIG_SMP

#define __SMP__

#endif

MODULE_LICENSE("GPL");

/* 结束例行公事 */

#include <asm/uaccess.h> /* copy_to_user(), copy_from_user*/

#include <linux/fs.h> /* struct file_operations,register_chrdev(), ... */

#include <linux/kernel.h> /* printk()在这个文件里 */

#include <linux/sched.h> /* 和任务调度有关 */

#include <linux/types.h> /* u8, u16, u32 ... */

/*

* 关于内核功能库,可以去网上搜索详细资料,

*/

/* 文件被操作时的回调功能 */

static int asdf_open (struct inode *inode, struct file*filp);

static int asdf_release (struct inode *inode, struct file*filp);

static ssize_t asdf_read (struct file *filp, char *buf, size_tcount,loff_t *f_pos);

static ssize_t asdf_write (struct file *filp, const char *buf,size_t count,loff_t *f_pos);

static loff_t asdf_lseek (struct file * file, loff_t offset, intorig);

/* 申请主设备号时用的结构, 在linux/fs.h里定义 */

struct file_operations asdf_fops = {

open: asdf_open,

release: asdf_release,

read: asdf_read,

write: asdf_write,

llseek: asdf_lseek,

};

static int asdf_major; /* 用来保存申请到的主设备号 */

static u8 asdf_body[4096]="asdf_body\n"; /* 设备 */

static int

init_module()

{printk ("Hi, This' A Simple Device File!\n");

asdf_major = register_chrdev (0, "A Simple Device File",&asdf_fops);

/* 申请字符设备的主设备号 */

if (asdf_major < 0) return asdf_major; /*申请失败就直接返回错误编号 */

printk ("The major is:%d\n", asdf_major); /* 显示申请到的主设备号*/

return 0; /* 模块正常初始化 */

}

static void cleanup_module()

{unregister_chrdev(asdf_major, "A Simple Device File"); /*注销以后,设备就不存在了 */

printk("A Simple Device has been removed,Bye!\n");

}

/*

* 编译这个模块然后加载它,

* 如果正常,会显示你的设备的主设备号。

* 现在你的设备就建立好了,我们可以测试一下。

* 假设你的模块申请到的主设备号是254,

* 运行"mknod abc c 254 0",就建立了我们的设备文件abc。

* 可以把它当成一个4096字节的内存块来测试一下,

* 比如"cat abc", "cp abc image", "cp image abc",

* 或写几个应用程序用它来进行通讯。

* 介绍一下两个需要注意的事,

* 一是printk()的显示只有在非图形模式的终端下才能看到,

* 二是加载过的模块最好在不用以后卸载掉。

* 如果对Linux环境的系统调用很陌生,建议先看APUE这本书。

*/

static int

asdf_open /* open回调 */

(

struct inode *inode,

struct file *filp

){

printk("^_^ : open %s\n ",\

current->comm);

/*

* 应用程序的运行环境由内核提供,内核的运行环境由硬件提供。

* 这里的current是一个指向当前进程的指针,

* 现在没必要了解current的细节。

* 在这里,当前进程正打开这个设备,

* 返回0表示打开成功,内核会给它一个文件描述符。

* 这里的comm是当前进程在Shell下的command字符串。

*/

return 0;

}

static int

asdf_release /* close回调 */

(

struct inode *inode,

struct file *filp

){

printk("^_^ : close\n ");

return 0;

}

static ssize_t

asdf_read /* read回调 */

(

struct file *filp,

char *buf,

size_t count,

loff_t *f_pos

){

loff_t pos;

pos = *f_pos; /* 文件的读写位置 */

if ((pos==4096) || (count>4096)) return 0; /*判断是否已经到设备尾,或写的长度超过设备大小 */

pos += count;

if (pos > 4096) {

count -= (pos - 4096);

pos = 4096;

}

if (copy_to_user(buf, asdf_body+*f_pos, count)) return -EFAULT; /*把数据写到应用程序空间 */

*f_pos = pos; /* 改变文件的读写位置 */

return count; /* 返回读到的字节数 */

}

static ssize_t

asdf_write /* write回调,和read一一对应 */

(

struct file *filp,

const char *buf,

size_t count,

loff_t *f_pos

){

loff_t pos;

pos = *f_pos;

if ((pos==4096) || (count>4096)) return 0;

pos += count;

if (pos > 4096) {

count -= (pos - 4096);

pos = 4096;

}

if (copy_from_user(asdf_body+*f_pos, buf, count)) return-EFAULT;

*f_pos = pos;

return count;

}

static loff_t

asdf_lseek /* lseek回调 */

(

struct file * file,

loff_t offset,

int orig

){

loff_t pos;

pos = file->f_pos;

switch (orig) {

case 0:

pos = offset;

break;

case 1:

pos += offset;

break;

case 2:

pos = 4096+offset;

break;

default:

return -EINVAL;

}

if ((pos>4096) || (pos<0)) {

printk("^_^ : lseek error %d\n",pos);

return -EINVAL;

}

return file->f_pos = pos;

}



Linux下的设备驱动程序被组织为一组完成不同任务的函数的集合,通过这些函数使得linux的设备操作犹如文件一般。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,如open()、close()、read()、write()等。

Linux主要将设备分为二类:字符设备和块设备。字符设备是指设备发送和接收数据以字符的形式进行;而块设备则以整个数据缓冲区的形式进行。字符设备的驱动相对比较简单。

下面我们来假设一个非常简单的虚拟字符设备:这个设备中只有一个4个字节的全局变量intglobal_var,而这个设备的名字叫做"globalvar"。对"globalvar"设备的读写等操作即是对其中全局变量global_var的操作。

驱动程序是内核的一部分,因此我们需要给其添加模块初始化函数,该函数用来完成对所控设备的初始化工作,并调用register_chrdev()函数注册字符设备:

static int __init globalvar_init(void)

{

  if (register_chrdev(MAJOR_NUM, " globalvar ",&gobalvar_fops))

 {

  //…注册失败

 }

 else

 {

  //…注册成功

 }

}

其中,register_chrdev函数中的参数MAJOR_NUM为主设备号,"globalvar"为设备名,globalvar_fops为包含基本函数入口点的结构体,类型为file_operations。当globalvar模块被加载时,globalvar_init被执行,它将调用内核函数register_chrdev,把驱动程序的基本入口点指针存放在内核的字符设备地址表中,在用户进程对该设备执行系统调用时提供入口地址。

与模块初始化函数对应的就是模块卸载函数,需要调用register_chrdev()的"反函数"

unregister_chrdev():

static void __exit globalvar_exit(void)

{

 if (unregister_chrdev(MAJOR_NUM, " globalvar "))

 {

  //…卸载失败

 }

 else

 {

  //…卸载成功

 }

}

随着内核不断增加新的功能,file_operations结构体已逐渐变得越来越大,但是大多数的驱动程序只是利用了其中的一部分。对于字符设备来说,要提供的主要入口有:open()、release()、read()、write()、ioctl()、llseek()、poll()等。

open()函数 对设备特殊文件进行open()系统调用时,将调用驱动程序的open()函数:

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

其中参数inode为设备特殊文件的inode (索引结点) 结构的指针,

参数file是指向这一设备的文件结构的指针。open()的主要任务是确定硬件处在就绪状态、

验证次设备号的合法性(次设备号可以用 MINOR(inode-> i - rdev)取得)、控制使用设备的进程数、

根据执行情况返回状态码(0表示成功,负数表示存在错误)等;

release()函数 

当最后一个打开设备的用户进程执行close()系统调用时,内核将调用驱动程序的release() 函数:

void (*release) (struct inode * ,struct file *) ;

release函数的主要任务是清理未结束的输入/输出操作、释放资源、用户自定义排他标志的复位等。

read()函数 当对设备特殊文件进行read()系统调用时,将调用驱动程序read()函数:

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

用来从设备中读取数据。当该函数指针被赋为NULL 值时,

将导致read 系统调用出错并返回-EINVAL("Invalidargument,非法参数")。

函数返回非负值表示成功读取的字节数(返回值为"signedsize"数据类型,

通常就是目标平台上的固有整数类型)。

globalvar_read函数中内核空间与用户空间的内存交互需要借助第2节所介绍的函数:

static ssize_t globalvar_read(struct file *filp, char *buf, size_tlen, loff_t *off)

{

 …

 copy_to_user(buf, &global_var, sizeof(int));



}

write( ) 函数 当设备特殊文件进行write ()系统调用时,将调用驱动程序的write () 函数:

ssize_t (*write) (struct file *, const char *, size_t, loff_t*);

向设备发送数据。如果没有这个函数,write系统调用会向调用程序返回一个-EINVAL。

如果返回值非负,则表示成功写入的字节数。

globalvar_write函数中内核空间与用户空间的内存交互需要借助第2节所介绍的函数:

static ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf,size_t len, loff_t *off)

{



copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int));



}

ioctl()函数 该函数是特殊的控制函数,可以通过它向设备传递控制信息或从设备取得状态信息,

函数原型为:

int (*ioctl) (struct inode * ,struct file * ,unsigned int ,unsignedlong);

unsigned int参数为设备驱动程序要执行的命令的代码,

由用户自定义,unsignedlong参数为相应的命令提供参数,类型可以是整型、指针等。

如果设备不提供ioctl 入口点,则对于任何内核未预先定义的请求,

ioctl 系统调用将返回错误(-ENOTTY,"No such ioctlfordevice,该设备无此ioctl 命令")。

如果该设备方法返回一个非负值,那么该值会被返回给调用程序以表示调用成功

llseek()函数该函数用来修改文件的当前读写位置,并将新位置作为(正的)返回值返回,原型为:

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

poll()函数 poll 方法是poll 和select这两个系统调用的后端实现,用来查询设备是否可读或可写,或是否处于某种特殊状态,原型为:

unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct*);

我们将在"设备的阻塞与非阻塞操作"一节对该函数进行更深入的介绍。

设备"gobalvar"的驱动程序的这些函数应分别命名为gobalvar_open、

gobalvar_release、gobalvar_read、gobalvar_write、gobalvar_ioctl,

因此设备"gobalvar"的基本入口点结构变量gobalvar_fops赋值如下:

struct file_operations gobalvar_fops = {

 read: gobalvar_read,

 write: gobalvar_write,

};

上述代码中对gobalvar_fops的初始化方法并不是标准C所支持的,属于GNU扩展语法。

完整的globalvar.c文件源代码如下:

#include <linux/module.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/fs.h>

#include <asm/uaccess.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

#define MAJOR_NUM 254 //主设备号

static ssize_t globalvar_read(struct file *, char *, size_t,loff_t*);

static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *, size_t,loff_t*);

//初始化字符设备驱动的file_operations结构体

struct file_operations globalvar_fops =

{

 read: globalvar_read, write: globalvar_write,

};

static int global_var = 0; //"globalvar"设备的全局变量

static int __init globalvar_init(void)

{

 int ret;

 //注册设备驱动

 ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar",&globalvar_fops);

 if (ret)

 {

  printk("globalvar register failure");

 }

 else

 {

  printk("globalvar register success");

 }

 return ret;

}

static void __exit globalvar_exit(void)

{

 int ret;

 //注销设备驱动

 ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");

 if (ret)

 {

  printk("globalvar unregister failure");

 }

 else

 {

  printk("globalvar unregister success");

 }

}

static ssize_t globalvar_read(struct file *filp, char *buf, size_tlen, loff_t *off)

{

 //将global_var从内核空间复制到用户空间

 if (copy_to_user(buf, &global_var, sizeof(int)))

 {

  return - EFAULT;

 }

 return sizeof(int);

}



static ssize_t globalvar_write(struct file*filp, const char *buf, size_t len, loff_t *off)

{

 //将用户空间的数据复制到内核空间的global_var

 if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))

 {

  return - EFAULT;

 }

 return sizeof(int);

}

module_init(globalvar_init);

module_exit(globalvar_exit);

 运行:

gcc -D__KERNEL__ -DMODULE -DLINUX -I/usr/local/src/linux2.4/include -c -o globalvar.o globalvar.c

  编译代码,运行:

inmod globalvar.o

 加载globalvar模块,再运行:

cat /proc/devices

发现其中多出了"254 globalvar"一行,如下图

 接着我们可以运行:

mknod /dev/globalvar c 254 0

  创建设备节点,用户进程通过/dev/globalvar这个路径就可以访问到这个全局变量虚拟设备了。

我们写一个用户态的程序globalvartest.c来验证上述设备:

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

main()

{

 int fd, num;

 //打开"/dev/globalvar"

 fd = open("/dev/globalvar", O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR);

 if (fd != -1 )

 {

  //初次读globalvar

  read(fd, &num, sizeof(int));

  printf("The globalvar is %d\n", num);

  //写globalvar

  printf("Please input the num written to globalvar\n");

  scanf("%d", &num);

  write(fd, &num, sizeof(int));

  //再次读globalvar

  read(fd, &num, sizeof(int));

  printf("The globalvar is %d\n", num);

  //关闭"/dev/globalvar"

  close(fd);

 }

 else

 {

  printf("Device open failure\n");

 }

}

  编译上述文件:

gcc -o globalvartest.o globalvartest.c

  运行

./globalvartest.o

  可以发现"globalvar"设备可以正确的读写

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