1、简介
在上一篇中，在内核中使用printk可以讲调试信息保存在log_buf缓冲区中，可以使用命令 #cat /proc/kmsg 将缓冲区的数区的数数据打印出来,今天我们就来研究一下，自己写kmsg这个文件，我们取名叫做 mymsg。
2、查看内核中 /proc/kmsg怎么写的！
在Proc_misc.c (fs\proc) 文件中：
void __init proc_misc_init(void)
{
.........................
struct proc_dir_entry *entry;
//这里创建了一个proc入口kmsg
entry = create_proc_entry("kmsg", S_IRUSR, &proc_root);
if (entry)
/*构造一个proc_fops结构*/
entry->proc_fops = &proc_kmsg_operations;
.........................
}
在Kmsg.c (fs\proc) 文件中：
const struct file_operations proc_kmsg_operations = {
.read = kmsg_read,
.poll = kmsg_poll,
.open = kmsg_open,
.release = kmsg_release,
};
在用户空间中使用 cat /proc/kmsg的时候，会调用kmsg_open，在调用kmsg_read函数，读取log_buf中的数据，拷贝到用户空间显示。
3、在写之前，我们需要来学习一下循环队列
信息来源：（http://blog.sina.com.cn/s/blog_8b200d440100xsug.html）
环形队列是在实际编程极为有用的数据结构，它有如下特点。
它是一个首尾相连的FIFO的数据结构，采用数组的线性空间，数据组织简单，能很快知道队列是否满为空。能以很快速度的来存取数据。 因为有简单高效的原因，甚至在硬件都实现了环形队列。 环形队列广泛用于网络数据收发，和不同程序间数据交换（比如内核与应用程序大量交换数据，从硬件接收大量数据）均使用了环形队列。3.1.环形队列实现原理
内存上没有环形的结构，因此环形队列实上是数组的线性空间来实现。那当数据到了尾部如何处理呢？它将转回到0位置来处理。这个的转回是通过取模操作来执行的。 因此环列队列的是逻辑上将数组元素q[0]与q[MAXN-1]连接，形成一个存放队列的环形空间。 为了方便读写，还要用数组下标来指明队列的读写位置。head/tail.其中head指向可以读的位置，tail指向可以写的位置。 
环形队列的关键是判断队列为空，还是为满。当tail追上head时，队列为满时，当head追上tail时，队列为空。但如何知道谁追上谁。还需要一些辅助的手段来判断.
如何判断环形队列为空，为满有两种判断方法。 一.是附加一个标志位tag 当head赶上tail，队列空，则令tag=0,当tail赶上head，队列满，则令tag=1, 二.限制tail赶上head，即队尾结点与队首结点之间至少留有一个元素的空间。 队列空： head==tail
队列满： (tail+1)% MAXN ==head
4、程序编写
#include <linux/module.h>View Code
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#define MYLOG_BUF_LEN 1024
static char mylog_buf[MYLOG_BUF_LEN];
static char tmp_buf[MYLOG_BUF_LEN];
static int mylog_r = 0;
static int mylog_w = 0;
static int mylog_r_tmp = 0;
/*休眠队列初始化*/
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(mymsg_waitq);
/*
*判断环形队列是否为空
*返回0:表示不空 返回1:表示空
*/
static int is_mylog_empty(void)
{
return (mylog_r == mylog_w);
}
/*
*判断环形队列是否满
*返回0:表示不满 返回1:表示满
*/
static int is_mylog_full(void)
{
return((mylog_w + 1)% MYLOG_BUF_LEN == mylog_r);
}
/*
*在读取的时候，判断环形队列中数据是否为空
*返回0:表示不空 返回1:表示空
*/
static int is_mylog_empty_for_read(void)
{
return (mylog_r_tmp == mylog_w);
}
/*
*往循环队列中存字符
*输入:c字符 单位:1byte
*输出:无
*/
static void mylog_putc(char c)
{
if(is_mylog_full())
{
/*如果检测到队列已经满了，则丢弃该数据*/
mylog_r = (mylog_r + 1) % MYLOG_BUF_LEN;
/*mylog_r_tmp不能大于mylog_r*/
if((mylog_r_tmp + 1)% MYLOG_BUF_LEN == mylog_r)
mylog_r_tmp = mylog_r;
}
mylog_buf[mylog_w] = c;
/*当mylog_w=1023的时候 (mylog_w+1) % MYLOG_BUF_LEN =0,回到队列头，实现循环*/
mylog_w = (mylog_w + 1) % MYLOG_BUF_LEN;
/* 唤醒等待数据的进程 */
wake_up_interruptible(&mymsg_waitq);
}
/*
*从循环队列中读字符
*输入:*p 单位:1byte
*输出:1表示成功
*/
static int mylog_getc(char *p)
{
/*判断数据是否为空*/
if (is_mylog_empty_for_read())
{
return 0;
}
*p = mylog_buf[mylog_r_tmp ];
mylog_r_tmp = (mylog_r_tmp + 1) % MYLOG_BUF_LEN;
return 1;
}
/*
*调用myprintk，和printf用法相同
*/
int myprintk(const char *fmt, ...)
{
va_list args;
int i;
int j;
va_start(args, fmt);
i = vsnprintf(tmp_buf, INT_MAX, fmt, args);
va_end(args);
for (j = 0; j < i; j++)
mylog_putc(tmp_buf[j]);
return i;
}
static ssize_t mymsg_read(struct file *file, char __user *buf,
size_t count, loff_t *ppos)
{
int error=0;
size_t i=0;
char c;
/* 把mylog_buf的数据copy_to_user, return */
/*非阻塞 和 缓冲区为空的时候返回*/
if ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && is_mylog_empty())
return -EAGAIN;
/*休眠队列wait_event_interruptible(xxx,0)-->休眠 */
error = wait_event_interruptible(mymsg_waitq, !is_mylog_empty_for_read());
/* copy_to_user */
while (!error && (mylog_getc(&c)) && i < count) {
error = __put_user(c, buf);
buf++;
i++;
}
if (!error)
error = i;
/*返回实际读到的个数*/
return error;
}
static int mymsg_open(struct inode * inode, struct file * file)
{
mylog_r_tmp = mylog_r;
return 0;
}
const struct file_operations proc_mymsg_operations = {
.read = mymsg_read,
.open = mymsg_open,
};
static int mymsg_init(void)
{
struct proc_dir_entry *myentry; kmsg
myentry = create_proc_entry("mymsg", S_IRUSR, &proc_root);
if (myentry)
myentry->proc_fops = &proc_mymsg_operations;
return 0;
}
static void mymsg_exit(void)
{
remove_proc_entry("mymsg", &proc_root);
}
module_init(mymsg_init);
module_exit(mymsg_exit);
/*声名到内核空间*/
EXPORT_SYMBOL(myprintk);
MODULE_LICENSE("GPL");
5、测试程序
注意:在上面程序中 使用了 EXPORT_SYMBOL(myprintk);意思是把myprintk可以在整个内核空间使用。
使用方法：①extern int myprintk(const char *fmt, ...);声明
② myprintk("first_drv_open : %d\n", ++cnt);使用
#include <linux/module.h>View Code
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
static struct class *firstdrv_class;
static struct class_device *firstdrv_class_dev;
volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
volatile unsigned long *gpfdat = NULL;
extern int myprintk(const char *fmt, ...);
static int first_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
static int cnt = 0;
myprintk("first_drv_open : %d\n", ++cnt);
/* 配置GPF4,5,6为输出 */
*gpfcon &= ~((0x3<<(4*2)) | (0x3<<(5*2)) | (0x3<<(6*2)));
*gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));
return 0;
}
static ssize_t first_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int val;
static int cnt = 0;
myprintk("first_drv_write : %d\n", ++cnt);
copy_from_user(&val, buf, count); // copy_to_user();
if (val == 1)
{
// 点灯
*gpfdat &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
}
else
{
// 灭灯
*gpfdat |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6);
}
return 0;
}
static struct file_operations first_drv_fops = {
.owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
.open = first_drv_open,
.write = first_drv_write,
};
int major;
static int first_drv_init(void)
{
myprintk("first_drv_init\n");
major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核
firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");
firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz */
gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
gpfdat = gpfcon + 1;
return 0;
}
static void first_drv_exit(void)
{
unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载
class_device_unregister(firstdrv_class_dev);
class_destroy(firstdrv_class);
iounmap(gpfcon);
}
module_init(first_drv_init);
module_exit(first_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
6、在tty中测试效果
# insmod my_msg.ko
# insmod first_drv.ko
# cat /proc/mymsg
mymsg_open mylog_r_tmp=0
first_drv_init
成功!!!
感谢韦东山老师！！！！