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20145212&20145204信息安全系统实验四报告

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一、实验内容与步骤

1.本次实验建立在掌握嵌入式开发平台使用方法和配置方法的基础上，要求使用windows xp,linux(red hat),arm三个系统（即NFS方式）；

2.在linux系统中安装arm系统，然后对01_demo文件夹中的.c文件进行交叉编译。

3.阅读和理解源代码:进入/arm2410cl/exp/drivers/01_demo，使用vim编辑器或其他编辑器阅读理解源代码。

4.编译驱动模块及测试程序

  • Makefile 中有两种编译方法，可以在本机上使用gcc；也可以使用交叉编译器进行编译，交叉编译器进行编译。
  • 如果编译的时候出现问题，可能是在/usr/src 下没有建立一个linux 连接，可以使用下面的命令：

[root@zxt 01_demo]# cd /usr/src/
[root@zxt src]# ln -sf linux-2.4.20-8 linux
[root@zxt src]# ls
debug linux linux-2.4 linux-2.4.20-8 redhat

5.测试驱动程序

  • 若使用 gcc 编译，需要通过命令#mknod /dev/demo c 254 0来建立设备节点，如果使用交叉编译器的话，不需要建立设备节点。

二、实验原理

驱动程序

  • 目的：驱动程序是应用程序和硬件之间的一个软件层，为（许多个）应用程序提供硬件的所有功能。为了处理并发的情况，还需要考虑互斥量和锁等机制。
  • 特点：应用程序一般有一个 main 函数，从头到尾执行一个任务；驱动程序却不同，它没有main函数，通过使用宏module_init(初始化函数名)。
  • 用法：将初始化函数加入内核全局初始化函数列表中，在内核初始化时执行驱动的初始化函数，从而完成驱动的初始化和注册，之后驱动便停止等待被应用软件调用。驱动程序中有一个宏moudule_exit(退出处理函数名)注册退出处理函数。它在驱动退出时被调用。
  • 主要代码

test_demo.c #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>//其中定义了很多宏和诸如open,close函数
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>//ioctl函数的头文件 void showbuf(char *buf);
int MAX_LEN=32; int main()
{
int fd;
int i;
char buf[255]; for(i=0; i<MAX_LEN; i++){//给数组元素依次赋值
buf[i]=i;
} fd=open("/dev/demo",O_RDWR);//以既可以读又可以写的方式打开文件
if(fd < 0){
printf("####DEMO device open fail####\n");
return (-1);
}
printf("write %d bytes data to /dev/demo \n",MAX_LEN);
showbuf(buf);//先显示一下要写入什么，然后写入
write(fd,buf,MAX_LEN); printf("Read %d bytes data from /dev/demo \n",MAX_LEN);
read(fd,buf,MAX_LEN);
showbuf(buf);//先读出来字符串到buf中，再显示 ioctl(fd,1,NULL);
ioctl(fd,4,NULL);
close(fd);
return 0; } void showbuf(char *buf)
{
int i,j=0;
for(i=0;i<MAX_LEN;i++){
if(i%4 ==0)
printf("\n%4d: ",j++);
printf("%4d ",buf[i]);
}
printf("\n*****************************************************\n");
}

三、实验过程与结果

  • 1.配置实验箱

配置实验环境、连接arm开发板、建立超级终端、启动实验平台、修改windows xp系统的ip使得它与arm机的ip在同一网段、在red hat中安装arm编译器、配置环境变量

  • 2.进入01_demo文件夹中，尝试直接make进行自动编译。出现错误。
  • 3.修改01_demo文件夹中的Makefile

KERNELDIR = /usr/src/linux
#KERNELDIR = /arm2410cl/ kernel/linux-2.4.18-2410cl/
INCLUDEDIR = $(KERNELDIR)/include
#CROSS_COMPILE=armv41-unknown-linux-
AS =$(CROSS_COMPILE)as
LD =$(CROSS_COMPILE)ld
CC =$(CROSS_COMPILE)gcc
CPP =$(CC) -E
AR =$(CROSS_COMPILE)ar
NM =$(CROSS_COMPILE)nm
STRIP =$(CROSS_COMPILE)strip
OBJCOPY =$(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP =$(CROSS_COMPILE)objdump
CFLAGS += -I..
CFLAGS += -Wall -O -D__KERNEL__ -DMODULE -I$(INCLUDEDIR)
TARGET = demo
OBJS = demo.o hello.o
SRC = demo.c hello.c
all: $(OBJS)
demo.o: demo.c
$(CC) -c $(CFLAGS) $^ -o $@
hello.o:hello.c
$(CC) -c $(CFLAGS) $^ -o $@
install:
install -d $(INSTALLDIR)
install -c $(TARGET).o $(INSTALLDIR)
clean:
rm -f *.o *~ core .depend

四、实验总结

  • 在这次实验中，我们一开始错误的使用了make的方法，但是实际上应该先用GCC编译，补上相关语句，修改MAKEFILE即可。
  • 最终成功的结果截图如下：

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