Linux设备驱动编程总结

Linux设备驱动编程总结

笔者搞设备驱动有一个多月了，也看了一些程序，前段时间一直很乱，没有办法总结，所以一直没有写文章，昨日热的睡不着，脑袋中却分外清晰，于是整理思路，将一个多月的学习心得总结出来，一方面供广大嵌入式Linux开发者参考，一方面稳固自己的知识。

我将分为5篇文章去总结，这是第一篇，因为Linux中的驱动都是以模块的方式加载到内核中的，所以学习模块编程必须成为第一步。

各种官方的介绍此处略过，我们先来看一个最简单的模块实例：helloworld!

1. #include <linux/kernel.h>   
2. #include <linux/init.h>   
3. #include <linux/module.h>   
4.   
5.   
6. MODULE_LICENSE("GPL");      //申明LICENSE，不写编译会有警告，所以还是写了吧   
7.   
8. /*----------------------------------------------------------------------------- 
9.   函数名:      hello_init                                                                          
10.                                                                                                           
11.   参数:           void                                                                                                      
12.   返回值:      <SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN> int                                                                                                                                                                                                
13.   描述:       模块初始化函数，在安装模块时候执行                                                                                          
14.                                                    
15.  *-----------------------------------------------------------------------------*/  
16. static int __init hello_init(void)    
17. {  
18.     printk("hello world!--It is kernel speaking\n");        //类似于printf，是在内核中使用的打印函数   
19.     return 0;  
20. }  
21.   
22. /*----------------------------------------------------------------------------- 
23.   函数名:      hello_exit                                                                          
24.                                                                                                           
25.   参数:           void                                                                                                      
26.   返回值:          <SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN>void                                                                                                                                                                                                
27.   描述:       模块退出函数，在安装卸载时候执行                                                                                          
28.                                                    
29.  *-----------------------------------------------------------------------------*/  
30.   
31. static void __exit hello_exit(void)   
32. {  
33.     printk("Goodbye!Kernel\n");  
34. }  
35.   
36. module_init(hello_init);  
37. module_exit(hello_exit);  

这个函数已经简单的和helloworld一样简单清楚和可爱了，我只做几点说明：

1.大家可以看到模块函数没有main函数，只有init函数，一般在模块编译好之后，会执行insmod命令，这是就会调用module_init函数中注册的初始化函数，也就是hello_init函数！同样在模块用完之后，我们通常会执行rmmod以移除模块，这时候就会调用module_exit中注册的函数，也就是 hello_exit 函数。

2.__init和__exit，（注意是两个下划线）这个是两个关键字，目的是告诉内核，在模块init的时候开辟内存，在模块退出的时候释放内存，如果不加这两个关键字，模块卸载的时候就不会释放内存，这就造成了内存的浪费。

Makefile：

有了程序，下面就要编译程序了，模块的编译方法和编译程序可不一样，下面提供一个Makefile模板，这个时代已经不是从无到有的用手敲代码了，而是在模板的基础上改动，这样才能提高效率：

1. obj-m:=hello.o    
2.   
3. CURRENT_PATH :=$(shell pwd)  
4. #VERSION_NUM  :=$(shell uname -r)   
5. #LINUX_PATH   :=/usr/src/linux-headers-$(VERSION_NUM)   
6. LINUX_PATH   :=~/by700/linux-2.6.30-atmel9260  
7.   
8. all :  
9.     make -C $(LINUX_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules   
10.   
11. .PHONY :clean  
12. clean:  
13.     rm -rf *.o *ko  

我也做几点说明：

1.object -m :=hello.o,是要编译的模块的目标文件对应于hello.c，所以需要根据具体情况修改

2.对于这个模板我们第二个要修改的地方就是内核目录，大家看到我用#把两句话隐藏掉了，这个方便开启PC和目标      板之间的切换：

对于PC端，一般编译好的内核源代码就放在我#号隐掉的目录下，只要#号去掉，同时把第二个LINUX_PATH隐掉，就可以直接使用这个Makefile文件，这个不难，主要是目标板上的模块，我调试了两天才调试通

对于目标板（笔者的是at91）的芯片，LINUX_PATH这个目录就需要调整了，因为我们在PC机上编译目标板的内核代码由读者自己选定，我这个暂时就选定在如代码中的目录下。

特别注意，这个目录一定要和目标板烧写的镜像是一致的，否则会出现内核和模块不匹配的错误，笔者就是被这个错误改了内核代码，结果越来越多错误，最后请教高手才解决的

我在这里用的交叉编译环境是：arm-angstrom-linux-gnueabi-

所以在执行的make的时候，要执行如下：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-angstrom-linux-gnueabi-

结果如下：

1. root@at91sam9260ek:/mnt/hello# insmod hello.ko  
2. hello world!--It is kernel speaking  
3. root@at91sam9260ek:/mnt/hello# lsmod  
4. Module                  Size  Used by    Not tainted  
5. hello                   1120  0   
6. root@at91sam9260ek:/mnt/hello# rmmod hello   
7. Goodbye!Kernel  
8. root@at91sam9260ek:/mnt/hello# lsmod  
9. Module                  Size  Used by    Not tainted  
10. root@at91sam9260ek:/mnt/hello#   

内核模块可以加载的文件是.ko后缀名的！