我的开发环境:
内核版本4.1.15
开发板正点原子阿尔法IMX6ULL开发板
source insight写代码,搭建samba服务器与Ubuntu虚拟机共享代码所在目录,Ubuntu与开发板使用nfs共享代码目录。
最简单的Linux驱动结构
一个最简单的Linux驱动主要山以下几个部分组成。
(1)头文件(必须有)驱动需要包含内核相关头文件。必须包含<linux/module.h>和<linux/init.h>
(2)驱动加载函数。(必须有)当加载驱动的时候,驱动加载函数会自动被内核执行。
(3)驱动卸载函数(必须有)当卸载驱动的时候,驱动卸载函数会自动被内核执行。
(4)许可证声明(必须有)Linux内核是开源的,遵守GPL协议,驱动在加找的时候也要遵守相关的协议,可以接收的License有"GPL"、"GPLv2”、“GPLandadditionalrights”、"DuaI BSD/GPL’“Dual MIT/GPL”"Dual MPL/GPL"O内核驱动中最常见的是GPLv2
(5)模块参数(可选)模块参数是模块被加载的时候传递给内核模块的值。
(6)作者和版本信息(可选)可以声明驱动的作者信息和代码的版本信息。
helloworld
#include <linux/module.h> #include <linux/init.h> static int hello_init(void){ printk("hello init!!!\n"); return 0; } static void hello_exit(void){ printk("hello exit!!!\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); MODULE_AUTHOR("Paranoid"); MODULE_VERSION("V1.0"); MODULE_LICENSE("GPL");
Makefile
#make 编译项目 #make file 在存放.ko文件目录中创建对应项目的目录 #make install 将*.ko及其应用测试文件移动到根文件中 KERN_DIR = /home/alientek/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek ROOTFS_DIR = /home/alientek/linux/nfs/rootfs/experiment #项目名字 PROJECT_NAME = hello #各驱动名字,ko DRIVER_NAME1 = hello all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean rm -rf modules.order file: mkdir $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME) install: cp *.ko $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME) # 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile # 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定: obj-m += hello.o
KERNEL_DIR 表示开发板所使用的 Linux 内核源码目录,使用绝对路径,大家根据自己的实际情况填写即可。
M=pwd
表示当前路径,直接通过运行“pwd”命令来获取当前所处路径。
obj-m 表示将 hello.c 这个文件编译为 hello.ko 模块。
make -C $(KERN_DIR) M=pwd
modules具体的编译命令,后面的 modules 表示编译模块, -C 表示将当前的工作目录切换到指定目录中,也就是 KERNERLDIR 目录。 M 表示模块源码目录,“make modules”命令中加入 M=dir 以后程序会自动到指定的 dir 目录中读取模块的源码并将其编译为.ko 文件。进到KERNEL_DIR,使用PWD路径下源码和Makefile文件编译驱动模块。
make 编译项目
make file 在存放.ko文件目录中创建对应项目的目录
make install 将*.ko及其应用测试文件移动到根文件中
为什么在有的板子上需要,有的不需要设置ARCH和CROSS_COMPILE环境变量?
在Linux源码的顶层目录下,有一个Makefile文件,这个MakefiIe文件控制着Linux的编译流程。也叫做顶层MakefiIe文件。
在顶层Uakefile中有ARCH和CROSSCOMPILE变量。如果我们在顶层MakefiIe中固定了这俩个变量的值,就不用在编译ko文件的时候再次设置。如下IMX6ULL的内核源码的顶层Makefile中就固定了这俩个变量的值。如下图:
内核模块相关命令
模块安装与卸载
驱动编译完成以后扩展名为.ko,有两种命令可以加载驱动模块:insmod 和modprobe,insmod
是最简单的模块加载命令,此命令用于加载指定的.ko 模块,比如加载 drv.ko 这个驱动模块,命
令如下:
insmod drv.ko
insmod 命令不能解决模块的依赖关系,比如 drv.ko 依赖 first.ko 这个模块,就必须先使用
insmod 命令加载 first.ko 这个模块,然后再加载 drv.ko 这个模块。但是modprobe 就不会存在这
个问题,modprobe 会分析模块的依赖关系,然后会将所有的依赖模块都加载到内核中,因此
modprobe 命令相比 insmod 要智能一些。modprobe 命令主要智能在提供了模块的依赖性分析、
错误检查、错误报告等功能,推荐使用 modprobe 命令来加载驱动。modprobe 命令默认会去
/lib/modules/目录中查找模块,比如本书使用的 Linux kernel 的版本号为 4.1.15,
因此 modprobe 命令默认会到/lib/modules/4.1.15 这个目录中查找相应的驱动模块,一般自己制
作的根文件系统中是不会有这个目录的,所以需要自己手动创建。
驱动模块的卸载使用命令“rmmod”即可,比如要卸载 drv.ko,使用如下命令即可:
rmmod drv.ko
也可以使用“modprobe -r”命令卸载驱动,比如要卸载 drv.ko,命令如下:
modprobe -r drv.ko
使用 modprobe 命令可以卸载掉驱动模块所依赖的其他模块,前提是这些依赖模块已经没
有被其他模块所使用,否则就不能使用 modprobe 来卸载驱动模块。所以对于模块的卸载,还是
推荐使用 rmmod 命令。
查看模块
lsmod
功能:列出己经载入Linux的内核模块
也可以使用命令cat/proc/m。du|es来查看模块是否加载成功。
modinfo
功能:查看内核模块信息
语法:modinfo模块名
举例:
modinfo helloworld.ko
在Makefile中删除编译出来的文件(排除ko)
#make 编译项目 #make file 在存放.ko文件目录中创建对应项目的目录 #make install 将*.ko及其应用测试文件移动到根文件中 KERN_DIR = /home/alientek/linux/IMX6ULL/linux/temp/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek ROOTFS_DIR = /home/alientek/linux/nfs/rootfs/experiment #项目名字 PROJECT_NAME = hello #各驱动名字,ko DRIVER_NAME1 = hello all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean: rm -rf modules.order $(DRIVER_NAME1).mod.c *.o Module.symvers file: mkdir $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME) install: cp *.ko $(ROOTFS_DIR)/$(PROJECT_NAME) # 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile # 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定: obj-m += $(DRIVER_NAME1).o