简单的字符驱动程序崩溃

Question

我正在制作一个简单的字符驱动程序，假设写入我的字符设备“/dev/coffee_bean”，当读取时，它应该显示字符串“Hi There！”在控制台中。我通过“cat /dev/coffee_bean”从设备读取，而不是我的系统崩溃并重置。贝娄是我的源代码。感谢您的帮助。

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/completion.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/semaphore.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

#define DEVICE_NAME "coffee_grinds"
#define COUNT 4
#define FIRST_MINOR 0
#define CONST_QUANTUM 4000
#define CONST_QSET 4000

int test;

module_param(test, int, S_IRUGO);

struct my_char_structure{
    struct cdev my_cdev;
    struct semaphore sem;
    unsigned int access_key;
    unsigned long size;
};

static dev_t dev_num;

int dev_open(struct inode *in_node, struct file *filp){
    struct my_char_structure *my_dev;

    my_dev = container_of(in_node->i_cdev, struct my_char_structure, my_cdev);
    filp->private_data = my_dev;
    return 0;
}

int dev_release(struct inode *inode, struct file *filp){
    return 0;
}

ssize_t dev_write(struct file *filp, const char __user *buff, size_t count, loff_t *offp){
    struct my_char_structure *my_dev = filp->private_data;
    ssize_t retval = -ENOMEM; /* value used in "goto out" statements */
    char *my_string;
    int counting;
    printk(KERN_ALERT "Write was accessed, Lol");
    if (down_interruptible(&my_dev->sem))
        return -ERESTARTSYS;
    my_string = kmalloc(count,GFP_KERNEL);
    counting = copy_from_user(my_string,buff,count);
    printk(KERN_ALERT "You wrote %s",my_string);
    kfree(my_string);
    up(&my_dev->sem);

    printk(KERN_ALERT "We wrote %d bytes",counting);
        return retval;
    // Here is some experimental code
}

    ssize_t dev_read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp){
        struct my_char_structure *my_dev = filp->private_data;
        ssize_t retval = 0;
        char *my_string;

        printk(KERN_ALERT "Read was accessed Lol");

        if (down_interruptible(&my_dev->sem))
            return -ERESTARTSYS;
        my_string = "Hi there!";
        copy_to_user(buff,my_string,10);
        up(&my_dev->sem);
        return retval;

    }

struct file_operations fops = {
    .owner  = THIS_MODULE,
    .read   = dev_read,
    .write  = dev_write,
    .open   = dev_open,
    .release= dev_release,
};

int start_mod(void){
    //Because we are dealing with a fictitious device, I want
    //the driver to create my two devices with arbitrarly 
    //assigned major numbers.
    static struct my_char_structure Dev;
    static struct my_char_structure *my_dev = &Dev;
    int err;

    alloc_chrdev_region(&dev_num, FIRST_MINOR, COUNT, DEVICE_NAME);

    sema_init(&(my_dev->sem),1);

    cdev_init(&(my_dev->my_cdev), &fops);
    my_dev->my_cdev.owner = THIS_MODULE;
    my_dev->my_cdev.ops = &fops;// fops is my file operations struct

    err = cdev_add(&my_dev->my_cdev, dev_num, COUNT);
    if(err)
        printk(KERN_ALERT "There was an error %d.",err);
    printk(KERN_ALERT " insmod to major number %d",MAJOR(dev_num));

    return 0;   
}

void end_mod(void){

    unregister_chrdev_region(dev_num, COUNT);

}

module_init(start_mod);
module_exit(end_mod);

Answer 1

仅看代码无法判断。您可以帮自己检查错误。在所有条件可能失败的地方，您可以使用 KERN_ERR 打印错误，您可以添加 goto OUT(其中 OUT:return -1 ) 从而将崩溃的可能性降到最低。这绝对可以告诉你哪里出错了。另外先创建只写函数并检查它是否正常工作，然后开始制作 dev_read 函数。

Answer 2

查看您现在发布的完整代码，我没有看到任何明显的崩溃原因。您正在做的事情是在其他驱动程序中完成的。

只是一些观察。

几乎没有错误检查。这会咬你一口，因为下一件事的成功执行通常取决于前一件事的成功执行作为前提。

此外，当您确实调用了 read 函数而没有任何崩溃时，您会发现它不会产生任何东西，因为您返回 0 并且不移动偏移量！大多数程序会将零返回解释为文件结尾。

您必须遵守传入的缓冲区大小，否则您将破坏用户空间。 cat 程序可能不会执行 read(fd, buf, 5);（请注意，5 小于您要复制到用户空间的 10 个字节），但有些可能。

顺便说一句，copy_to_user 和 copy_from_user 是你必须测试失败的函数，并将-EFAULT 返回到用户空间，告诉调用应用程序它在错误区域中传递。

要调试崩溃，有两种传统方法。一种是添加更多 printk 语句。在没有分支且打印没有缓冲的代码块中，如果一个打印语句在崩溃之前产生输出而另一个没有，则崩溃发生在它们之间。

另一种技术是解释崩溃转储：机器寄存器、指令指针周围的字节、调用跟踪等。如果您从崩溃中获得这些信息，通常可以通过查看机器来确定崩溃的位置代码和寄存器的值，你可以猜到C变量和数据结构在做什么。

祝你好运。

Answer 3

在到达dev_read 之前可能会出错。您在控制台上看到您的KERN_ALERT 消息了吗？

显然，您的源代码还不止这些，因为模块已初始化，字符设备已注册，还有诸如 open 例程之类的其他功能。是什么让您认为错误存在于 dev_read 只是因为从设备读取会使机器崩溃？

sizeof(my_string) 是 sizeof(char *)，即 4 或 8。您正在获取指针的大小。如果您使用的是 64 位内核，则当您调试得足够好以达到那么远时，您最多会得到 Hi there 而没有 !。 :)

即很明显，您可能会从 C 基础知识的教程中受益，例如数组和指针之间的区别。