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dw网页制作教程图片主页子页_免费云服务器永久使用方法_旺道智能seo系统_网站seo策划方案

时间:2025/7/11 8:36:56来源:https://blog.csdn.net/sz66cm/article/details/144994631 浏览次数:0次
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Linux Kernel mbox_controller_register 的作用与使用示例

1. 简介

mbox_controller_register 是 Linux 内核中邮箱子系统的重要接口,用于将一个邮箱控制器注册到内核的邮箱子系统。邮箱子系统(Mailbox Subsystem)提供了硬件模块间的通信机制,支持内核态和用户态的灵活访问。

本文详细讲解 mbox_controller_register 的作用及其在 内核态模块用户态程序 中的使用方法。


2. 内核态的作用与使用

2.1 邮箱子系统的作用

  • 硬件抽象:通过邮箱子系统,开发者可以屏蔽底层硬件差异,实现统一的通信接口。
  • 资源管理:通过 devm 机制,邮箱控制器的资源可以自动管理,避免内存泄漏。

2.2 使用步骤

(1) 注册邮箱控制器

使用 devm_mbox_controller_register 将邮箱控制器注册到子系统。

int devm_mbox_controller_register(struct device *dev, struct mbox_controller *mbox);
  • dev:设备结构体指针。
  • mbox:邮箱控制器结构体指针。
(2) 定义邮箱控制器

struct mbox_controller 定义了邮箱控制器的属性和功能。

示例:

static struct mbox_controller my_mbox_controller = {.dev = &pdev->dev,         // 指向绑定的设备.ops = &my_mbox_ops,       // 操作集合.num_chans = 4,            // 通道数.chans = my_mbox_chans,    // 通道数组.txdone_irq = false,       // 是否通过中断确认发送完成.txdone_poll = true,       // 是否通过轮询确认发送完成
};
(3) 定义邮箱操作集合

操作集合定义了邮箱的具体实现逻辑,包括数据发送、启动和关闭操作。

static const struct mbox_chan_ops my_mbox_ops = {.send_data = my_mbox_send_data,.startup = my_mbox_startup,.shutdown = my_mbox_shutdown,
};
(4) 在驱动中注册

调用 devm_mbox_controller_register 完成注册:

ret = devm_mbox_controller_register(&pdev->dev, &my_mbox_controller);
if (ret) {dev_err(&pdev->dev, "Failed to register mailbox controller: %d\n", ret);return ret;
}
(5) 内核模块访问邮箱
  1. 请求邮箱通道
struct mbox_chan *chan;
struct mbox_client client = {.dev = &pdev->dev,.tx_done = tx_done_callback, // 发送完成回调.rx_callback = rx_callback, // 接收消息回调.tx_block = false,          // 是否阻塞发送.knows_txdone = false,      // 是否需要确认发送完成
};chan = mbox_request_channel(&client, 0);
if (IS_ERR(chan)) {dev_err(&pdev->dev, "Failed to request mailbox channel\n");return PTR_ERR(chan);
}
  1. 发送数据
char message[] = "Hello from kernel!";
int ret = mbox_send_message(chan, message);
if (ret < 0) {pr_err("Failed to send message: %d\n", ret);
}
  1. 接收数据
static void rx_callback(struct mbox_client *client, void *data)
{pr_info("Received message: %s\n", (char *)data);
}
  1. 释放资源
mbox_free_channel(chan);

3. 用户态的作用与使用

用户态程序可以通过内核驱动提供的接口与邮箱通信。常见方式包括字符设备和 ioctl 操作。

3.1 在设备树中定义邮箱

通过设备树描述邮箱节点:

mailbox0: mailbox@0 {compatible = "vendor,mailbox";reg = <0x0 0x1000>; // 假设邮箱寄存器地址范围
};

3.2 驱动中实现接口

注册字符设备

在驱动中创建字符设备,暴露给用户态:

static const struct file_operations my_mbox_fops = {.owner = THIS_MODULE,.write = my_mbox_write,
};register_chrdev(100, "my_mailbox", &my_mbox_fops);
数据写入接口
static ssize_t my_mbox_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{char message[128];if (copy_from_user(message, buf, count))return -EFAULT;mbox_send_message(chan, message);return count;
}

3.3 用户态程序访问

用户态通过字符设备发送消息:

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>int main() {int fd = open("/dev/my_mailbox", O_WRONLY);if (fd < 0) {perror("Failed to open mailbox");return -1;}write(fd, "Hello mailbox!", 15);close(fd);return 0;
}

4. 示例代码

驱动代码

完整的驱动代码示例:

#include <linux/module.h>
#include <linux/mailbox_controller.h>
#include <linux/fs.h>static struct mbox_chan my_mbox_chans[2];static const struct mbox_chan_ops my_mbox_ops = {.send_data = my_send_function,.startup = my_startup_function,.shutdown = my_shutdown_function,
};static struct mbox_controller my_mbox_controller = {.ops = &my_mbox_ops,.num_chans = ARRAY_SIZE(my_mbox_chans),.chans = my_mbox_chans,
};static int my_mbox_open(struct inode *inode, struct file *file)
{return 0;
}static ssize_t my_mbox_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{char message[128];if (copy_from_user(message, buf, count))return -EFAULT;mbox_send_message(&my_mbox_chans[0], message);return count;
}static const struct file_operations my_mbox_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = my_mbox_open,.write = my_mbox_write,
};static int __init my_mbox_init(void)
{int ret;my_mbox_controller.dev = &pdev->dev;ret = devm_mbox_controller_register(&pdev->dev, &my_mbox_controller);if (ret)return ret;register_chrdev(100, "my_mailbox", &my_mbox_fops);return 0;
}module_init(my_mbox_init);
MODULE_LICENSE("GPL");

用户态代码

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>int main() {int fd = open("/dev/my_mailbox", O_WRONLY);if (fd < 0) {perror("Failed to open mailbox");return -1;}write(fd, "Hello mailbox!", 15);close(fd);return 0;
}

5. 总结

  • 内核态通过 mbox_request_channel 获取通道,与邮箱子系统通信。
  • 用户态通过驱动提供的接口(如字符设备或 ioctl)实现与邮箱的交互。
  • 邮箱机制广泛用于 SoC 间通信或硬件模块间的消息传递,是嵌入式开发中的重要组件。
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