嵌入式Linux驱动及内核模块问题总结

最新推荐文章于 2022-04-24 11:01:10 发布

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本文总结了嵌入式Linux驱动及内核模块的相关操作，包括驱动程序测试、内核驱动设备号的分配、I/O内存申请、ioctl函数的使用以及模块编译过程。详细阐述了如何在Kconfig和Makefile中配置驱动，以及如何通过alloc_chrdev_region、cdev_init和device_create等函数进行设备注册。同时提到了ioctl命令的定义及其宏的使用。

一、驱动程序测试

1、在Kconfig文件中添加相应的config xxx编译选项，在Makefile中添加obj-$(CONFIG_xxx) += xx.o

<注意上面的两个xxx是对应的，而xx需要与源文件xx.c相对应>

2、配置好后需要先编译一遍内核和dtb文件，在make modules才能正确加载模块。<至于是跟内核有关还是跟dtb文件有关就不知道了>

二、内核驱动设备号、设备类、设备节点等的操作

1、第一组组合

①、int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)

自动分配设备号，成功返回0，失败返回小于0值。

②、

a、void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)

建立cdev与file_operations 之间的连接

b、int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned)

向系统添加cdev完成设备注册

③、

a、class_create( , )

在/sys/class下创建设备类

b、device_create( , , , , )

创建设备节点

<还有一组>

④、卸载设备采取上述相反的操作即可

device_destroy() =》class_destroy() =》cdev_del() =》unregister_chrdev_region()。

删除涉设备节点 =》删除设备类 =》注销字符设备=》注销设备号

<class_creat() ---- class_destory()>

<device_create() ---- device_destory()>

<class_register() ---- class_unregister()>

<device_register() ---- device_unregister()>

三、申请I/O内存函数

request_mem_region(start, n, name)

release_mem_region(start, n)

四、ioctl函数

2.6.x版本后取消了ioctl()，转而用unlocked_ioctl()和compat_ioctl()，后两者区别有机会日后补充。

1、long unlocked_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)

①、cmd参数介绍

每一个cmd命令由一个整形数据构成（32bits），将一个命令分成四部分：设备类型（幻数）8bits，方向2bits，序号8bits，数据大小14bits。

可以使用Linux提供的宏来实现cmd命令定义：

_IO(type,nr) 表示定义一个没有方向的命令，
_IOR(type,nr,size) 表示定义一个类型为type，序号为nr，数据大小为size的读命令
_IOW(type,nr,size) 表示定义一个类型为type，序号为nr，数据大小为size的写命令
_IOWR(type,nr,size) 表示定义一个类型为type，序号为nr，数据大小为size的写读命令

例：

#define MAGIC_NUM 'k' //幻数，主要用于表示类型
#define MEMDEV_PRINTF _IO(MAGIC_NUM,1)
#define MEMDEV_READ _IOR(MAGIC_NUM,2,int)
#define MEMDEV_WRITE _IOW(MAGIC_NUM,3,int)

#define MEM_MAX_CMD 3 //最大的序列号

为什么不直接#define MEMDEV_PRINTF 1这样，因为这样遇到了错误，至于为什么还没搞清楚。。。。

解析命令的宏：

/*确定命令的方向*/
_IOC_DIR(nr)
  /*确定命令的类型*/
  _IOC_TYPE(nr)
  /*确定命令的序号*/
  _IOC_NR(nr)
  /*确定命令的大小*/
  _IOC_SIZE(nr)

具体参考http://blog.chinaunix.net/uid-20937170-id-3033633.html吧，感谢！

五、模块编译过程（*.mod.o文件）

编译过程经历了这样的步骤：先进入Linux内核所在的目录，并编译出hello.o文件，运行MODPOST会生成临时的hello.mod.c文件，而后根据此文件编译出hello.mod.o，之后连接hello.o和hello.mod.o文件得到模块目标文件hello.ko，最后离开Linux内核所在的目录。