linux内核与驱动-驱动程序范例

最新推荐文章于 2024-03-12 11:07:18 发布

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#linux kernel #ubuntu #驱动 #linux内核 #内核

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本文通过一个经典的hello驱动程序实例，详细介绍了Linux内核驱动的开发过程，包括引用基本头文件、模块许可证声明、初始化与退出函数、参数声明以及设备注册。在加载和卸载模块时，内核会调用相应的初始化和退出函数，并通过printk打印相关信息。

范例中以一个经典的hello驱动程序为例

$vim hello.c创建源码文件

程序有几个重要的部分

a. 引用两个基本的头文件linux/init.h、linux/module.h;

b. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL")

此申明是告诉内核，该模块采用自由许可证，没此申明则内核在装载该模块时会产生抱怨，就好像内核在说，你（此模块）遵循GNU GPL规定，有问题的话后果自负;

c. module_init(func_init)，insmod加载内核时，会调用func_init初始化函数

module_exit(func_exit)，rmmod卸载内核时，会调用func_exit退出函数

程序代码如下

///////////////////////////////////////////////START/////////////////////////////////////////////

#ifndef __KERNEL__

# define __KERNEL__

#endif

#ifndef MODULE

# define MODULE

#endif

#include <linux/init.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/sched.h>

#include <linux/kdev_t.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/cdev.h>

//定义模块的版本

#define MODULEVERSION "1:1.0"

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");//申明此模块遵循GPL规定

MODULE_AUTHOR("jayson_jang");//申明此模块的作者

MODULE_DESCRIPTION("hello test");//申明对此模块的描述

MODULE_VERSION(MODULEVERSION);//申明此模块的版本

MODULE_ALIAS("hello_test.ko");//申明此模块的别名

//MODULE_DEVICE_TABLE("ALL", "bycle");

模块支持一下数据类型

bool invbool charp int long short uint ulong ushort

//变量申明

static char *whom = "world";

static int howmany = 1;

static bool boolflag=1;

static char name[2][16]={"name1", "name2"};

static int num = 2;

static int major=0, minor=0;

//static invbool invboolflag=1;

//将申明的变量传入到此模块，S_IRUGO代表所有人可读此变量

module_param(howmany, int, S_IRUGO);

module_param(whom, charp, S_IRUGO);//charp代表是char指针类型

module_param(boolflag, bool, S_IRUGO);

module_param_array(name, charp, &num, S_IRUGO);

module_param(major, int, S_IRUGO);

module_param(minor, int, S_IRUGO);

void func1(void)

{

printk("func1\r\n");

}

EXPORT_SYMBOL_GPL(func1);//导出func1，遵循GPL的其他模块可调用此函数

//模块初始化函数，__init代表此模块初始化完后，此函数将被简单的丢弃

static int __init hello_init(void)

{

int err=0, i=0;

dev_t devid=0;

//printk打印字符，KERN_ALERT代表将打印输出到控制台和日志文件中

printk(KERN_ALERT "Hello,world\n");

//current->comm代表此进程名，current->pid代表此进行id号

//current定义在linux/sched.h头文件中，可直接使用

printk(KERN_ALERT "The process is \"%s\", pid is %d\n", current->comm, current->pid);

//根据输入的howmany变量打印howmany次whom

for(i=0; i<howmany; i++)

printk(KERN_ALERT "are you ok,%s\n", whom);

printk(KERN_ALERT "boolflag = %d\n", boolflag);

//printk(KERN_ALERT "invboolflag = %d\n", invbool(boolflag));

//打印输入的二维字符数组

for(i=0; i<2; i++)

printk(KERN_ALERT "age[%d]:%s\n", i, name[i]);

if(err)

goto err_exit;

if(major) //如果定义了主设备号

{

devid = MKDEV(major, minor); //MKDEV生成设备号

register_chrdev_region(devid, 1, "hello");//注册设备号，并命名为hello

}

else

{

alloc_chrdev_region(&devid, minor, 1, "hello");//动态分配设备号

printk(KERN_ALERT "minor:%d\r\n", minor);

major = MAJOR(devid);//MAJOR获取主设备号，MINOR获取次设备号

printk(KERN_ALERT "major:%d\r\n", major);

}

return 0;

err_exit:

return EBADTYPE;

}

//模块卸载函数，__exit代表此函数仅仅用于模块卸载，如此模块不允许卸载则丢弃

static void __exit hello_exit(void)

{

dev_t devid=0;

printk(KERN_ALERT "Goodbye,cruel world\n");

printk(KERN_ALERT "The process is \"%s\", pid is %d\n", current->comm, current->pid);

//printk(KERN_ALERT "UTS_RELEASE: %s \n", UTS_RELEASE);

printk("printk1\n");//没有KERN_ALERT则为默认级别，结尾有加\n，则会打印

printk("printk2");//没有KERN_ALERT则为默认级别，结尾没有加\n，则不会打印

devid = MKDEV(major, minor);

unregister_chrdev_region(devid, 1);//释放设备号

}

module_init(hello_init); //模块初始化函数入口

module_exit(hello_exit);//模块卸载函数入口

///////////////////////////////////////////////END/////////////////////////////////////////////

$vim Makefile创建Makefile编译文件，源码如下

///////////////////////////////////////////////START/////////////////////////////////////////////

#Makefile 2.6

objs = hello.o

ifneq ($(KERNELRELEASE),)

mymodule-objs:=${objs}

obj-m:=${objs}

else

PWD:=$(shell pwd)

KVER?=$(shell uname -r)

KDIR:=/usr/src/linux-${KVER} //安装的内核源码树的位置

#KDIR:=/usr/src/linux-headers-2.6.32-21-generic/

all:

$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

clean:

@rm -rf *.com *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions modules.order Module.symvers

endif

///////////////////////////////////////////////END/////////////////////////////////////////////

$make

生成hello.mod.c hello.o Module.symvers hello.ko hello.mod.o modules.order

$tail -f /var/log/message //新打开一个字符终端输入此命令用于查看模块加载、卸载打印

$sudo insmod hello.ko //加载内核，会看到如下打印

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208007] Hello,world

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208021] The process is "insmod", pid is 2357

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208022] are you ok,world

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208024] boolflag = 1

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208025] age[0]:name1

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208026] age[1]:name2

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208029] minor:0

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.208030] major:249

$sudo rmmod hello.ko //卸载内核，会看到如下打印

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.236285] Goodbye,cruel world

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.236303] The process is "rmmod", pid is 2358

Apr 15 23:27:16 jayson-desktop kernel: [ 4322.236308] printk