Linux 문자 장치 드라이버 문제

문자 장치 드라이버를 만들기 위해 LKM을 작성 중입니다.

Linux 커널: VirtualBox의 4.4.0-93-일반, 2GB RAM, SWAP은 300Kb

질문 1

처리할 C 프로그램을 작성하면FDdev_write에서는 모든 것이 정상입니다. 그래야 하는 것처럼 읽히지만, 사용하려고 하면헤더 -n 1 < /dev/opsysmem아무것도 출력하지 않습니다.

장치에서 코드 읽기:

int main()
{
    int ret, fd;
    char stringToSend[BUFFER_LENGTH];
    printf("Starting device test code example...\n");
    fd = open("/dev/opsysmem", O_RDWR); // Open the device with read/write access
    if (fd < 0)
    {
        perror("Failed to open the device...");
        return errno;
    }

    printf("Press ENTER to read back from the device...\n");
    getchar();

    printf("Reading from the device...\n");
    ret = read(fd, receive, BUFFER_LENGTH); // Read the response from the LKM
    if (ret < 0)
    {
        perror("Failed to read the message from the device.");
        return errno;
    }
    printf("The received message is: [%s]\n", receive);

    return 0;
}

질문 2

충분히 큰 메시지를 반복해서 보내면 모든 것이 정상이며 2MiB 버퍼가 가득 차고 다음 메시지가 삭제됩니다. 그러나 메시지가 더 작은 경우(예: 메시지당 1자) 약 10000 노드 후에 중지됩니다. 이것은 내 연결 목록 구현의 문제입니까, 알려진 Linux 문제입니까, 아니면 내 코드에 내가 관찰하지 못하는 뭔가가 있는 것입니까?

문제 2가 발생하면 vCPU가 정현파 방식으로 조절됩니다.

읽기 및 쓰기 기능은 다음과 같습니다.

static ssize_t dev_read(struct file *filep, char *buffer, size_t len, loff_t *offset) {
    Node *msg;
    int ret_val;
    char* message;
    unsigned int message_length;

    // Entering critical section
    down(&sem); //wait state

    msg = pop(&l, 0);

    // No message? No wait!
    if(!msg) {
        up(&sem);
        return -EAGAIN;
    }

    if(len < msg->length) {
        up(&sem);
        return -EINVAL;
    }

    // Since we have a message, let's send it!
    current_size -= message_length;

    // copy_to_user has the format ( * to, *from, size) and returns 0 on success
    ret_val = copy_to_user(buffer, msg->string, message_length);

    if (!ret_val) {
        remove_element(&l, 0);
        up(&sem);
        return ret_val;
    } else {
        up(&sem);
        return -EFAULT; // Failed
    }
}


static ssize_t dev_write(struct file *filep, const char *buffer, size_t len, loff_t *offset) {
    Node *n;

    // buffer larger than 2 * 1024 bytes
    if(len > MAX_MESSAGE_SIZE || len == 0) {
        return -EINVAL;
    }

    n = kmalloc(sizeof(Node), GFP_KERNEL);

    if(!n) { 
        return -EAGAIN;
    }

    n->string = (char*) kmalloc(len, GFP_KERNEL);
    n->length = len;

    copy_from_user(n->string, buffer, len);

    // Enter critical section
    down(&sem); //wait state
    if(SLEEP) msleep(100);

    // buffer is larger than the total list memory (2MiB)
    if(current_size + len > MAX_LIST_SIZE) {
        up(&sem);
        return -EAGAIN;
    }

    current_size += len;

    push(&l, n);

    up(&sem);
    // Exit critical section

    return len;
}

이것은 내 연결 목록과 그 기능입니다.

typedef struct Node {
    unsigned int length;
    char* string;
    struct Node *next;
} Node;

typedef struct list{
    struct Node *node;
} list;

static void init(list * l){
    l->node = NULL;
}

static void destroyNode(Node *n) {
    if(n) {
        destroyNode(n->next);
        kfree(n->string);
        n->string = NULL;
        kfree(n);
        n = NULL;
    }
}

static void destroy(list *l){
    if(l) {
        destroyNode(l->node);
    }
}

static Node* pop(list *l, unsigned int index) {
    struct Node *_current = l->node;

    // Cut down index until reaching the desired position
    while(_current) {
        if(index) {
            _current = _current->next;
            index--;
        } else { return _current; }
    }

    // If you are here, the node does not exist
    return NULL;
}

static int push(list * l, Node *n) {
    if(!n) { return -1; }

    // Initialize the string

    // Do we have a node in the list?
    if (l->node) { 
        // Virtually add it as a head
        n->next = l->node;
    } else {
        n->next = NULL;
    } // Otherwise prepare the list to have no tail

    // Now make the list point to the head
    l->node = n;

    return 0;
}

static int remove_element(list * l, unsigned int index){
    // Get the reference for head
    struct Node *previous;
    struct Node *_current;

    previous = NULL;
    _current = (Node*) l->node;

    // Swap _current until index
    while(_current) {
        // Is the index !0 and we have more nodes?
        if(index) {
            previous = _current;
            _current = _current->next;
            index--;
        } else {
            if(previous) {
                previous->next = _current->next;
            } else {
                l->node = _current->next;
            }
            // Free memory, assign NULL pointer
            kfree(_current->string);
            _current-> string = NULL;
            kfree(_current);
            _current = NULL;

            // Return success
            return 0;
        }
    }

    // No _current? No problem!
    return -1;
}

__ 질문 2에 대한 업데이트 __ 다양한 크기의 입력 문자열을 시도한 결과 장치 드라이버(크기 3.3k)에 대해 약 650번 호출한 후 메시지 목록 크기가 4MiB(최대값)가 되었습니다. 장치를 몇 번 더 호출하면 커널이 정지됩니다.

편집 1:댓글을 기반으로 te dev_write를 업데이트하고 디버그 코드를 제거했습니다. 편집 2:더 많은 기능 추가: 푸시/팝/파괴 편집 3:버퍼 길이와 메시지 길이를 확인했습니다.