RK3568驅動指南｜第二篇 字符設備基礎-第15章 文件私有數據實驗

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，採用22nm製程工藝，搭載一顆四核Cortex-A55處理器和Mali G52 2EE 圖形處理器。RK3568 支持4K 解碼和 1080P 編碼，支持SATA/PCIE/USB3.0 外圍接口。RK3568內置獨立NPU，可用於輕量級人工智能應用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系統，主要面向物聯網網關、NVR 存儲、工控平板、工業檢測、工控盒、卡拉 OK、雲終端、車載中控等行業。

第15章 文件私有數據實驗

在之前章節編寫的驅動程序中，將生成字符設備的一些硬件屬性（設備號、類、設備名稱等）全都寫成了變量的形式，雖然這樣編寫驅動代碼不會產生報錯，但是會顯得有點不專業。通常在驅動開發中會爲設備定義相關的設備結構體，將硬件屬性的描述信息全部放在該結構體中，在本章節中將對設備結構體的功能實現和文件私有數據進行學習。

 

15.1 文件私有數據簡介

Linux中並沒有明確規定要使用文件私有數據，但是在linux驅動源碼中，廣泛使用了文件私有數據，這是Linux驅動遵循的“潛規則”，實際上也體現了Linux面向對象的思想。struct file 結構體中專門爲用戶留了一個域用於定義私有數據。結構體內容如下所示：

文件私有數據的概念在Linux驅動中有着非常廣泛的應用，文件私有數據就是將私有數據private_data指向設備結構體。通過它可以將私有數據一路從open函數帶到read, write函數層層傳入。一般是在open 的時候賦值，read、write時使用。open函數中私有數據的使用如下所示：

在上述代碼中，定義了一個設備結構體dev1，然後在open函數中，將私有數據private_data指向了設備結構體dev1。

我們可以在read write函數中通過private_data訪問設備結構體，如下所示：

15.2 實驗程序編寫

15.2.1 驅動程序編寫

本驅動程序對應的網盤路徑爲：iTOP-RK3568開發板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568開發板】指南教程\02_Linux驅動配套資料\04_Linux驅動例程\10\module。

本章實驗將編寫Linux下的使用文件私有數據實例代碼，在open函數中對私有數據結構體賦值，在write函數中使用。編寫完成的代碼如下所示：

15.2.2 編寫測試 APP

本應用程序對應的網盤路徑爲：iTOP-RK3568開發板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568開發板】指南教程\02_Linux驅動配套資料\04_Linux驅動例程\10\app。

編寫測試APP其實是在編寫Linux應用，在應用程序中向設備文件寫入數據，編寫完成的應用程序app.c代碼如下所示：

15.3 運行測試

 

對於Makefile的內容註釋已在上圖添加，保存退出之後，來到存放file.c和Makefile文件目錄下，如下圖（圖15-1）所示：

然後使用命令“make”進行驅動的編譯，編譯完成如下圖（圖15-2）所示：

編譯完生成 file.ko目標文件，如下圖（圖15-3）所示：

至此我們的驅動模塊就編譯成功了，下面進行應用程序編譯，

15.3.2 編譯應用程序

因爲測試APP是要在開發板上運行的，所以需要aarch64-linux-gnu-gcc來編譯，輸入以下命令，編譯完成以後會生成一個app的可執行程序，如下圖（圖15-4）所示：

aarch64-linux-gnu-gcc app.c -o app

下面進行驅動程序的測試。

 

驅動加載成功之後會生成/dev/test設備驅動文件，輸入以下命令查看雜項設備的主次設備號。

ls /dev/test -al

結果如下圖（圖15-6）所示：

運行應用程序，如下（圖 15-6）所示：

在此實驗中，將硬件屬性的信息全部放在一個結構體private_data，依然可以實現字符設備的操作。

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