深入探究Linux UIO驱动：实现高效数据传输与输入输出操作 (linux uio驱动)
随着科技的发展，许多企业都在努力寻求更高效、更快速的数据传输方式，以提高工作效率和业务处理速度。Linux作为一种免费的操作系统，已成为许多企业的首选，但是要实现高效数据传输和输入输出操作，需要使用Linux UIO驱动。本文将介绍Linux UIO驱动的基本原理和使用方法。
一、什么是Linux UIO驱动
Linux UIO驱动是一种通用输入输出驱动，允许用户空间应用程序通过/dev/uioX设备文件操作用户空间I/O接口。它是Linux内核2.6.18版本后引入的，允许用户空间应用程序通过mmap()系统调用将物理地址映射到用户空间地址，实现高效的输入输出操作。
它允许用户从用户空间直接访问硬件资源和设备内存，而不必依赖于驱动程序，从而提高了数据传输的效率。对于需要进行大量数据传输的企业来说，Linux UIO驱动是一个非常不错的选择。
二、如何使用Linux UIO驱动
1. 准备工作
在使用Linux UIO驱动前，需要做好一些准备工作。需要在Linux内核中启用UIO驱动模块。可以通过make menuconfig命令，在Kernel Hacking选项下找到UIO的选项，将其启用。同时，还需要将UIO设备实例化，使用uio\_register\_device()函数。
2. 配置硬件资源
在使用Linux UIO驱动时，需要根据硬件资源的不同进行相应的配置。在使用UIO驱动时，需要提供正确的硬件资源地址、IRQ线和内存映像等信息，以便内核和用户空间能够正确地操作硬件资源。
3. 在用户空间访问设备
在用户空间中访问设备时，需要使用标准的Unix文件I/O函数，如open()、read()、write()、ioctl()等。需要注意的是，由于UIO驱动是通用的，因此需要自己实现I/O寄存器的映射和驱动的初始化。
4. UIO设备驱动示例
下面是一个简单的UIO设备驱动示例，以帮助读者更好地理解UIO驱动的工作原理和使用方法：
“`
#include
#include
#include
#include
#define DRIVER_NAME “uio_example”
#define UIO_MEM_SIZE 0x1000
static void *uio_mem;
static struct platform_device *pdev;
static int uio_platform_probe(struct platform_device *dev){
int ret;
dev_info(&dev->dev, “uio_platform_probe\n”);
/* 映射硬件资源 */
uio_mem = ioremap_nocache(dev->resource[0].start, UIO_MEM_SIZE);
if (!uio_mem) {
dev_err(&dev->dev, “ioremap_nocache fled\n”);
return -ENOMEM;
}
/* 注册设备 */
ret = uio_register_device(&dev->dev, &driver_uio_info);
if(ret){
dev_err(&dev->dev, “uio_register_device fled!\n”);
iounmap(uio_mem);
return ret;
}
pdev = dev;
dev_info(&dev->dev, “uio_platform_probe done\n”);
return 0;
}
static int uio_platform_remove(struct platform_device *dev){
uio_unregister_device(&dev->dev);
iounmap(uio_mem);
return 0;
}
static void uio_platform_shutdown(struct platform_device *dev){
/* do nothing */
}
static struct platform_driver uio_platform_driver = {
.driver.name = DRIVER_NAME,
.probe = uio_platform_probe,
.remove = uio_platform_remove,
.shutdown = uio_platform_shutdown
};
/* 设备信息 */
static struct uio_info driver_uio_info = {
.name = DRIVER_NAME,
.version = “1.0.0”,
.mem = {
.addr = (unsigned long)uio_mem,
.size = UIO_MEM_SIZE,
.memtype = UIO_MEM_PHYS
},
.irq = 0
};
static int __init uio_init(void)
{
int ret;
ret = platform_driver_register(&uio_platform_driver);
if(ret){
pr_err(“platform_driver_register fled!\n”);
return ret;
}
pr_info(DRIVER_NAME” init ok\n”);
return 0;
}
static void __exit uio_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&uio_platform_driver);
dev_info(&pdev->dev, DRIVER_NAME” exit ok\n”);
}
module_init(uio_init);
module_exit(uio_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
MODULE_AUTHOR(“Wang”);
MODULE_DESCRIPTION(“Linux uio driver example”);
“`
本示例中实现了一个简单的UIO设备驱动，并提供了必要的操作函数。内核加载时将驱动注册为一个平台驱动，当硬件资源符合条件时便会初始化驱动并注册UIO设备，之后用户空间应用程序即可通过/dev/uioX的方式访问硬件资源。
三、
相关问题拓展阅读：
如何用netlink接口读取内核路由表
获取内核路由表以及操作内核猜逗路由表有几种方法：读proc 或者用ioctl(sock_fd, SIOCADDRT, &rt)，这里的第二个参数是设置路由表，读也有相应的参数，还有第三种方法就是用netlink接口对内核路由表进行穗兆卖读取、增加、删除操作
如linaxing(牛牛)所说,以前是用IOCTL,不过那个读出的和netlink的有点差别,是信息量有差别.具体我也说不清楚,可查看相关maillist,那个牛人也就说了一句话
下面给出偶自己读内核路由表的一个程序,仿照zebra的用法
不过,最后读出的内容有点问题,好像还得转换一下,实在写不动了,欢迎批评!
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//#include
//#include
#include
#ifdef SEQ
struct rtnl_handle
{
unsigned int seq;
}
#endif
static void parse_rtattr(struct rtattr **tb, int max,
struct rtattr *rta, int len)
{
while(RTA_OK(rta, len))
{
if(rta-> rta_type rta_type> = rta;
rta = RTA_NEXT(rta, len);
}
}
int routeprint( struct sockaddr_nl *snl, struct nlmsghdr *h2)
{
#if 1
struct rtmsg *rtm;
struct rtattr *tb;
int len;
int index;
int table;
void* dest;
void* gate;
char dest2;
rtm = NLMSG_DATA(h2);//get the data portion of “h2 ”
index = 0;
dest = NULL;
gate = NULL;
table = rtm-> rtm_table;
len = h2-> nlmsg_lenNLMSG_LENGTH(sizeof(struct rtmsg));
memset(tb, 0, sizeof tb);
parse_rtattr(tb, RTA_MAX, RTM_RTA(rtm), len);
if(tb)
index = *(int *)RTA_DATA(tb);
if(tb){
dest = RTA_DATA(tb);
// printf( “debug dest\n “);
}
else dest = 0;
#if 1
if(tb){
gate = RTA_DATA(tb);
}
#else
if(tb){
gate = RTA_DATA(tb);
//iprintf( “debug gate\n “);
}
#endif
printf( “family:%d\t “,rtm-> rtm_family);
printf( “index: %d\t “, index);
// memcpy(dest2, dest, 4);
printf( “dest: %d\猜激t “, dest);
// printf( “dest: %c\t “, dest2);
// printf( “dest: %c\t “, dest2);
// printf( “dest: %c\t “, dest2);
printf( “gate: %d\n “, gate);
#endif
return 1;
}
#ifdef SEQ
int getroute(int sockfd,struct rtnl_handle *rtnl)
#else
int getroute(int sockfd)
#endif
{
int i;
int status, sendsize;
unsigned char buf;
struct iovec iov = {(void*)buf, sizeof(buf)};
struct sockaddr_nl nladdr;
struct nlmsghdr *h;
struct
{
struct nlmsghdr nlh;
struct rtgenmsg g;
}req;
struct msghdr msg = { (void*)&nladdr, sizeof(nladdr),
&iov, 1, NULL, 0, 0};
nladdr.nl_family = AF_NETLINK;
req.nlh.nlmsg_len = sizeof(req);
req.nlh.nlmsg_type = RTM_GETROUTE; //增加或删除内核路由表相应改成RTM_ADDROUTE和RTM_DELROUTE
req.nlh.nlmsg_flags = NLM_F_ROOT|NLM_F_MATCH|NLM_F_REQUEST;
req.nlh.nlmsg_pid = 0;
#ifdef SEQ
req.nlh.nlmsg_seq = ++rtnl-> seq;//may be 0?
#else
//int i;
//if (i >) i = 1;
req.nlh.nlmsg_seq = 1;
#endif
req.g.rtgen_family = AF_INET;
printf( “sockfd: %d\n “, sockfd);
if((sendsize=sendto(sockfd, (void*)&req, sizeof(req), 0,
(struct sockaddr*)&nladdr, sizeof(nladdr))) nlmsg_type == NLMSG_DONE)
{
printf( “finish reading\n “);
return 1;
}
if(h-> nlmsg_type == NLMSG_ERROR)
{
printf( “h:nlmsg ERROR “);
return 1;
}
routeprint(&nladdr, h);
}
#endif
// printf( “Can ‘t convert ‘h ‘\n “);
// routeprint(h);
return 1;
}
int main()
{
int sockfd;
#ifdef SEQ
struct rtnl_handle rth;
#endif
struct sockaddr_nl nladdr;
if((sockfd = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW,
NETLINK_ROUTE))
perror( “netlink socket “);
return -1;
}
nladdr.nl_family = AF_NETLINK;
nladdr.nl_pad = 0;
nladdr.nl_pid = 0;
nladdr.nl_groups = RTMGRP_LINK|RTMGRP_IPV4_ROUTE|
RTMGRP_IPV4_IFADDR;
if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&nladdr,
sizeof(nladdr))
perror( “bind “);
close(sockfd);
return -1;
}
#ifdef SEQ
if(getroute(sockfd, &rth)
#else
if(getroute(sockfd)
#endif
perror( “can ‘t get route\n “);
return -1;
}
return 1;
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