Ubuntu駆動開発環境の構築

1、linux-5.0.1 ubuntu 1910を使用
2、インストール依存

build-essential
kernel-package
gcc
make
libncurses5-dev
libssl-dev
libelf-dev

sudo apt-get install...
3、ソースファイルの取得とインストール
3.1、カーネルソースの取得

#         
uname -r
5.0.0-32-generic
#       
sudo apt-get install linux-source-5.0.0
#       /usr/src 
cd /usr/src
linux-source-5.0.0.bz2
#        
sudo tar -jxvf linux-source-5.0.0.bz2 -C ~/linux-kernel
#        
cd ~/linux-kernel/linux-source-5.0.0

3.2、インストール

#   
sudo make oldconfig
#    
sudo make
#      
sudo make modules
sudo make modules_install
#  lib/modules        
cd /lib/modules
yang@yang-Lenovo:/lib/modules$ ll
    20
drwxr-xr-x   5 root root 4096 11  16 14:30 ./
drwxr-xr-x 142 root root 4096 11  12 20:37 ../
drwxr-xr-x   5 root root 4096 4   17  2019 5.0.0-13-generic/
drwxr-xr-x   5 root root 4096 11  12 11:22 5.0.0-32-generic/
drwxr-xr-x   3 root root 4096 11  16 14:35 5.0.21/

(注意:私の実行コンパイルsudo make oldconfigでエラーが発生します.解決方法:bison sudo apt-get install basionをインストールします(少なくとも私の場合は解決できます))
4、テスト
(ホームディレクトリの下に直接ディレクトリを作成します)

yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ ls
chr_dev_test.c  led_dev.c  Makefile  my_chr_dev.c

(led_dev.cを無視)1)文字デバイスドライバファイル:my_chr_dev.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define BASEMINOR 0
#define COUNT     2
#define NAME      "led_dev"

dev_t dev_num;
struct cdev *cdevp = NULL;

static char kernel_val = 6;

//      int open(const char *pathname, int flags);
int open_cdev(struct inode *ino, struct file *filp)
{
	printk("open_cdev secuss
");
	return 0;
}

//      ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t read_cdev(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *loff)
{
	int ret;
	
	ret = copy_to_user(buf, &kernel_val, count);
	if(ret > 0)
	{
		printk("copy_to_user error
");

		return -1;
	}

	return 0;
}

//      write
ssize_t write_cdev(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *loff)
{
	char value;
	int ret;
	
	ret = copy_from_user(&value, buf, count);
	if(ret > 0)
	{
		printk("copy_from_user error
");

		return -2; 
	}

	printk("From user data: %d
", value);
	
	return 0;
}

struct file_operations fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open  = open_cdev,
	.write = write_cdev,
	.read  = read_cdev
};

static int my_cdev_init(void)
{
	int ret; 
	
	//1、     
	ret = alloc_chrdev_region(&dev_num, BASEMINOR, COUNT, NAME);
	if(ret < 0){
		printk("alloc_chrdev_region failed
");
		return -1;
	}

	//2、 cdev         
	cdevp = cdev_alloc();
	if(NULL == cdevp)
	{
		printk("cdev_alloc failed
");
		unregister_chrdev_region(dev_num, COUNT);
		return -2;
	}

	//3、     
	cdev_init(cdevp, &fops);

	//4、         
	ret = cdev_add(cdevp, dev_num, COUNT);
	if(ret < 0){
		printk("cdev_add failed
");
		unregister_chrdev_region(dev_num, COUNT);
		return -3;
	}

	printk("major = %d
", MAJOR(dev_num));
	printk("my_cdev_init sucess
");
	return 0;
}

static void my_cdev_del(void)
{
	//5、      
	cdev_del(cdevp);

	//6、     
	unregister_chrdev_region(dev_num, COUNT);

	printk("my_cdev_del sucess
");
}


module_init(my_cdev_init);
module_exit(my_cdev_del);
MODULE_LICENSE("GPL");

2)Makefile

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := my_chr_dev.o

else
PWD  := $(shell pwd)
KVER := $(shell uname -r) 
KDIR := /lib/modules/`uname -r`/build

all:
	$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions modules.* Module.*
endif

3)テストファイル:chr_dev_test.c

#include "stdio.h"
#include "fcntl.h"
#include "unistd.h"

int main(void)
{
	int ret;
	int fd;
	char rd_buf;

	fd = open("/dev/led0", O_RDONLY);
	if(fd < 0)
	{
		printf("open failed
");
		return -1;
	}

	read(fd, &rd_buf, 1);
	printf("rd_buf = %d
", rd_buf);

	close(fd);

	return 0;
}

検証手順を実行するには、1)自分が作成したディレクトリの下に入り、makeと直接入力します.

yang@yang-Lenovo:~$ cd ./my_cdev/
yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ ls
chr_dev_test.c  led_dev.c  Makefile  my_chr_dev.c
yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ make
make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=/home/yang/my_cdev modules
make[1]:     “/usr/src/linux-headers-5.0.0-32-generic”
  CC [M]  /home/yang/my_cdev/my_chr_dev.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC      /home/yang/my_cdev/my_chr_dev.mod.o
  LD [M]  /home/yang/my_cdev/my_chr_dev.ko
make[1]:     “/usr/src/linux-headers-5.0.0-32-generic”
yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ ls
chr_dev_test.c  modules.order   my_chr_dev.ko     my_chr_dev.o
led_dev.c       Module.symvers  my_chr_dev.mod.c
Makefile        my_chr_dev.c    my_chr_dev.mod.o

2)登録文字デバイス:

sudo insmod my_chr_dev.ko

その後、デバイスに複数の文字デバイスled_が表示されます.dev:

cat /proc/devices

116 alsa
128 ptm
136 pts
180 usb
189 usb_device
204 ttyMAX
226 drm
*238 led_dev*
239 vfio
240 aux
241 mei
242 hidraw

3)文字デバイスに対応するノードを作成する:

yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ sudo mknod /dev/led0 c 238 0  //  ：238     ， 0     
yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ ll /dev/led0
crw-r--r-- 1 root root 238, 0 11  16 15:24 /dev/led0

4)テストプログラムの実行:(3)yangユーザーはled 0に対して‘r’権限しかないことがわかるので、テストファイルにはwriteをテストしていません.もちろん権限を修正することでwriteをテストすることができます)

yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ gcc chr_dev_test.c
yang@yang-Lenovo:~/my_cdev$ ./a.out
rd_buf = 6

5)デバイスノードを削除する:

sudo rm /dev/led0

6)文字デバイスのアンインストール:

sudo rmmod my_chr_dev.ko

(参照リンク:https://blog.csdn.net/Xin_101/article/details/84791761)