接上一篇介绍UIO机制: https://blog.csdn.net/hpu11/article/details/109395820
uio驱动详解
为了用最简单的例子说明问题，我们在我们uio驱动的内核部分只映射了一块1024字节的
逻辑内存。没有申请中断。
这样加载上我们的驱动后，将会在/sys/class/uio/uio0/maps/map0中看到
addr name offset size。他们分别是映射内存的起始地址, 映射内存的名字，起始地址的页内偏移,
映射内存 的大小。 在uio驱动的用户空间部分，我们将打开addr, size以便使用映射好的内存。
//simple.c/** * This is a simple demon of uio driver. * Last modified by 09-05-2011 Joseph Yang(Yang Honggang)<ganggexiongqi@gmail.com> * * Compile: * Save this file name it simple.c * # echo "obj-m := simple.o" > Makefile * # make -Wall -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` modules * Load the module: * #modprobe uio * #insmod simple.ko */ #include <linux/module.h> #include <linux/platform_device.h> #include <linux/uio_driver.h> #include <linux/slab.h> /* kmalloc, kfree */ struct uio_info kpart_info = { .name = "kpart", .version = "0.1", .irq = UIO_IRQ_NONE, }; static int drv_kpart_probe(struct device *dev); static int drv_kpart_remove(struct device *dev); static struct device_driver uio_dummy_driver = { .name = "kpart", .bus = &platform_bus_type, .probe = drv_kpart_probe, .remove = drv_kpart_remove, }; static int drv_kpart_probe(struct device *dev) { printk("drv_kpart_probe( %p)n", dev); kpart_info.mem[0].addr = (unsigned long)kmalloc(1024,GFP_KERNEL); if(kpart_info.mem[0].addr == 0) return -ENOMEM; kpart_info.mem[0].memtype = UIO_MEM_LOGICAL; kpart_info.mem[0].size = 1024; if( uio_register_device(dev, &kpart_info)) return -ENODEV; return 0; } static int drv_kpart_remove(struct device *dev) { uio_unregister_device(&kpart_info); return 0; } static struct platform_device * uio_dummy_device; static int __init uio_kpart_init(void) { uio_dummy_device = platform_device_register_simple("kpart", -1, NULL, 0); return driver_register(&uio_dummy_driver); } static void __exit uio_kpart_exit(void) { platform_device_unregister(uio_dummy_device); driver_unregister(&uio_dummy_driver); } module_init(uio_kpart_init); module_exit(uio_kpart_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("UIO dummy driver");
这个文件是我们uio驱动的内核部分。下面做下简要解释。
一个uio驱动的注册过程简单点说有两个步骤：
1. 初始化设备相关的 uio_info结构。
2. 调用uio_register_device 分配并注册一个uio设备。
uio驱动必须要提供并初始化的结构 uio_info, 它包含了您要注册的uio_device的重要特性。
struct uio_info kpart_info = {
.name = "kpart",
.version = "0.1",
.irq = UIO_IRQ_NONE,//我们没有使用中断，所以初始为UIO_IRQ_NONE
};
帅气的香氛没有实际的硬件设备，但是，还想产生中断的话，就可以把irq设置为UIO_IRQ_CUSTOM，
并初始化uio_info的handler字段，那么在产生中断时，你注册的中断处理函数将会被调用。
如果有实际的硬件设备，那么irq应该是您的硬件设备实际使用的中断号。
然后，在drv_kpart_probe函数(先不要管为什么在这个函数中进行这些操作)中，完成了
kpart_info.mem[0].addr， kpart_info.mem[0].memtype，
kpart_info.mem[0].size字段的初始化。这是内存映射必须要设置的。
其中, kpart_info.mem[0].memtype可以是 UIO_MEM_PHYS，那么被映射到用户空间的是你
设备的物理内存。也可以是UIO_MEM_LOGICAL，那么被映射到用户空间的是逻辑内存
(比如使用 kmalloc分配的内存)。还可以是UIO_MEM_VIRTUAL,那么被映射到用户空间的是
虚拟内存(比如用vmalloc分配的内存).这样就完成了uio_info结构的初始化。
下一步，还是在drv_kpart_probe中，调用uio_register_device完成了uio设备向uio core的注册。
下面讲一下，为什么我们的设备跟platform之类的东东扯上了关系?
我们的驱动不存在真正的物理设备与之对应。而 Platform 驱动“自动探测“，这个特性是
我们在没有实际硬件的情况下需要的。
先从uio_kpart_init开始分析。
platform_device_register_simple的调用创建了一个简单的platform设备。
注册device_driver类型的uio_dummy_driver变量到bus。
这里需要注意一个问题，就是 device_driver结构中的name为“kpart", 我们创建的platform设备
名称也是"kpart"。而且先创建platform设备，后注册驱动。这是因为，创建好设备后，注册驱动时，
驱动依靠name来匹配设备。
之后 drv_kpart_probe就完成了uio_info的初始化和uio设备的注册。
// user_part.c#include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/mman.h> #include <errno.h> #define UIO_DEV "/dev/uio0" #define UIO_ADDR "/sys/class/uio/uio0/maps/map0/addr" #define UIO_SIZE "/sys/class/uio/uio0/maps/map0/size" static char uio_addr_buf[16], uio_size_buf[16]; int main(void) { int uio_fd, addr_fd, size_fd; int uio_size; void* uio_addr, *access_address; uio_fd = open(UIO_DEV, /*O_RDONLY*/O_RDWR); addr_fd = open(UIO_ADDR, O_RDONLY); size_fd = open(UIO_SIZE, O_RDONLY); if( addr_fd < 0 || size_fd < 0 || uio_fd < 0) { fprintf(stderr, "mmap: %sn", strerror(errno)); exit(-1); } read(addr_fd, uio_addr_buf, sizeof(uio_addr_buf)); read(size_fd, uio_size_buf, sizeof(uio_size_buf)); uio_addr = (void*)strtoul(uio_addr_buf, NULL, 0); uio_size = (int)strtol(uio_size_buf, NULL, 0); access_address = mmap(NULL, uio_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, uio_fd, 0); if ( access_address == (void*) -1) { fprintf(stderr, "mmap: %sn", strerror(errno)); exit(-1); } printf("The device address %p (lenth %d)n" "can be accessed overn" "logical address %pn", uio_addr, uio_size, access_address); //读写操作 /* access_address = (void*)mremap(access_address, getpagesize(), uio_size + getpagesize() + 11111, MAP_SHARED); if ( access_address == (void*) -1) { fprintf(stderr, "mremmap: %sn", strerror(errno)); exit(-1); } printf(">>>AFTER REMAP:" "logical address %pn", access_address); */ return 0; }
测试：
加载uio模块
#modprobe uio
加载simple.ko
#insmod simple.ko
# ls /dev/ | grep uio0
uio0
# ls /sys/class/uio/uio0
...
如果相应的文件都存在，那么加载用户空间驱动部分。
#./user_part
The device address 0xee244400 (lenth 1024)
can be accessed over
logical address 0xb78d4000