驱动程序的helloworld

简介: 驱动程序的helloworld

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


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