• Linux内核驱动编程

    Linux内核驱动编程

    2015-02-12

    驱动程序基础的东西这儿就不罗嗦了，百度上有更好的资料，此处我们只是注重实际用处。

        下面我们开始写程序：

    一、初步helloword程序

    首先是来一个简单的hello。

    hello.c代码： 

     1 /******************************
 2 
 3 the first program
 4 
 5 Hello World!
 6 
 7 ******************************/
 8 
 9 #include <linux/module.h>
10 
11 #include <linux/init.h>
12 
13  
14 
15 static int hello_init(void)
16 
17 {
18 
19 printk("<0>
Hello, world!

");
20 
21 return 0;
22 
23 }
24 
25  
26 
27 static void hello_exit(void)
28 
29 {
30 
31 printk("<0>
Goodbye,world 

");
32 
33 }
34 
35  
36 
37 module_init(hello_init);
38 
39 module_exit(hello_exit);
40 
41 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); //Any version of public GNU license
    View Code

    Make代码： 

     1 ifeq ($(KERNELRELEASE),)
 2 
 3 KERNELDIR ?= /home/study/system/linux-2.6.31
 4 
 5 PWD := $(shell pwd)
 6 
 7 modules:
 8 
 9 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
10 
11 modules_install:
12 
13 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
14 
15 clean:
16 
17 rm -rf *.o *~ core .depend *.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.markers *.order *.symvers
18 
19  
20 
21 else
22 
23 obj-m := hello.o
24 
25 endif
    View Code

    注意：

    ①：Makefile中的KERNELDIR ,这个linux源代码的版本是和你的开发板的一模一样，必须修改，否侧或有错误

    ②：该应用程序必须在开发板上运行，千万注意别再服务器操作系统使用，否则存在破坏系统的危险。

    接下来就是，编译->加载，使用以下命令 

     1 make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
 2 
 3 //此处为修改为你操作系统上的gcc 交叉编译
 4 
 5 insmod hello.ko
 6 
 7 //加载模块，此时屏幕上会打印，hello，world
 8 
 9 rmmod hello.ko
10 
11 //卸载模块，同样会打印 goodsbye world

    接下来我们对其进行改进

    二、改进helloword程序，增加输入模块参数

    我们在代码中增加以下代码： 

    1 static char *name = "LoverXue";
2 
3 static int age = 1;
4 
5  
6
7 module_param(name,charp,S_IRUGO);
8 
9 module_param(age,int,S_IRUGO);

    编译后，加载时，输入以下命令

    make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

    
insmod hello.ko name="lihaiyan" age=20

    结果如下：

    附上源代码如下：

    hello.c代码： 

     1 /******************************
 2 
 3 the first program
 4 
 5 Hello World!
 6 
 7 ******************************/
 8 
 9  
10 
11 #include <linux/module.h>
12 
13 #include <linux/init.h>
14 
15  
16 
17 //module param list
18 
19 static char *name = "LoverXue";
20 
21 static int age = 1;
22 
23  
24 
25 static int hello_init(void)
26 
27 {
28 
29     printk("<0>
Hello, %s
I know you age is%d

",name,age);
30 
31     return 0;
32 
33 }
34 
35  
36 
37 static void hello_exit(void)
38 
39 {
40 
41     printk("<0>
Goodbye,%s

",name);
42 
43 }
44 
45  
46 
47 module_init(hello_init);
48 
49 module_exit(hello_exit);
50 
51 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); //Any version of public GNU license
52 
53  
54 
55 module_param(name,charp,S_IRUGO);
56 
57 module_param(age,int,S_IRUGO);
    View Code

    三、改进helloword程序，增加模块之间的依赖

    此时，我们的目的是：写两个模块，模块二调用模块一中的函数。

    先附上代码，我们看着代码来讲解：

    模块一：包含 add_sub.c add_sub.h Makefile 三个文件

    add_sub.h 

    1 #ifndef _ADD_SUB_H_
2 
3 #define _ADD_SUB_H_
4 
5 long add_integer(long a,long b);//function add
6 
7 long sub_integer(long a,long b);//function sub
8 
9 #endif
    View Code

    add_sub.h 中定义声明了模块二中要调用的函数，函数具体实现，看add_sub.c

    add_sub.c 

     1 /*************************************
 2 
 3 add_sub function
 4 
 5 *************************************/
 6 
 7 #include <linux/init.h>
 8 
 9 #include <linux/module.h>
10 
11  
12 
13 #include "add_sub.h" //包含函数声明的头文件
14 
15  
16 
17 //returen sum of the two //实现函数
18 
19 long add_integer(long a,long b)
20 
21 {
22 
23     return a+b;
24 
25 }
26 
27  
28 
29 //returen subtraction of the two
30 
31 long sub_integer(long a,long b)
32 
33 {
34 
35     return a-b;
36 
37 }
38 
39 //为了让其他模块可以调用此函数，
40 
41 //必须用EXPORT_SYMBOL将函数导出到内核
42 
43 //export the function
44 
45 EXPORT_SYMBOL(add_integer); /
46 
47 EXPORT_SYMBOL(sub_integer);
48 
49  
50 
51 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
    View Code

    Makefile代码： 

     1 ifeq ($(KERNELRELEASE),)
 2 
 3 KERNELDIR ?= /home/study/system/linux-2.6.31
 4 
 5 PWD := $(shell pwd)
 6 
 7 #################################################
 8 
 9 PRINT_INC = $(PWD)/
10 
11 EXTRA_CFLAGS += -I $(PRINT_INC)
12 
13 #################################################
14 
15 modules:
16 
17 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
18 
19 modules_install:
20 
21 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
22 
23 clean:
24 
25 rm -rf *.o *~ core .depend *.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.markers *.order *.symvers
26 
27  
28 
29 else
30 
31 obj-m := add_sub.o
32 
33 endif
    View Code

    修改前面的代码，必须增加#号内的代码。

    此时，我们模块一全部写完。

    make 编译。

    模块二：包含hello.c Makefile

    hello.c代码： 

     1 /******************************
 2 
 3 the first program
 4 Hello World!
 5 ******************************/
 6 #include <linux/module.h>
 7 #include <linux/init.h>
 8 
 9 //extern module
10 #include "./add/add_sub.h" //包含头文件
11 
12 //module param list
13 static char *name = "LoverXue";
14 static int age = 20;
15 static long num1 = 1;
16 static long num2 = 0;
17 static short flag = 1;
18 
19 static int hello_init(void)
20 {
21     printk("<0>
Hello, %s
I know you age is%d

",name,age);
22     if(flag == 1 ){
23         printk("<0>sum of two %ld + %ld = %ld 
", num1,num2,add_integer(num1,num2));
24 
25     }else{
26         printk("<0>subtraction of two %ld - %ld = %ld 
", num1,num2,sub_integer(num1,num2));
27     }
28     return 0;
29 }
30 
31 static void hello_exit(void)
32 {
33     printk("<0>
Goodbye,%s

",name);
34 }
35 
36 module_init(hello_init);
37 module_exit(hello_exit);
38 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); //Any version of public GNU license
39 MODULE_VERSION("V1.0");
40 
41 module_param(name,charp,S_IRUGO);
42 module_param(age,int,S_IRUGO);
43 module_param(num1,long,S_IRUGO);
44 module_param(num2,long,S_IRUGO);
45 module_param(flag,short,S_IRUGO);
    View Code

    Makefile文件代码： 

     1 ifeq ($(KERNELRELEASE),)
 2 
 3 KERNELDIR ?= /home/study/system/linux-2.6.31
 4 
 5 PWD := $(shell pwd)
 6 
 7 ##########################################################
 8 
 9 export-objs := /home/study/EasyARM-iMX257/module_study/02_add/add/add_sub.o
10 
11 SYMBOL_INC = $(obj)/
12 
13 SYMBOL_INC += /home/study/EasyARM-iMX257/module_study/02_add/add
14 
15 EXTRA_CFLAGS += -I $(SYMBOL_INC)
16 
17 KBUILD_EXTRA_SYMBOLS = /home/study/EasyARM-iMX257/module_study/02_add/add/Module.symvers
18 
19 #########################################################
20 
21 modules:
22 
23 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
24 
25 modules_install:
26 
27 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
28 
29 clean:
30 
31 rm -rf *.o *~ core .depend *.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.markers *.order *.symvers
32 
33 else
34 
35 obj-m := hello.o
36 
37 endif
    View Code

    KBUILD_EXTRA_SYMBOLS的意思就是包含我们要调用的模块的Module.symvers，

    此处最好使用绝对路径。

    编译，

    如果编译出错，如图所示。

    解决方法是；先编译模块一，然后将模块一的Module.symvers拷贝到我们的模块二的目录下，再编译模块二。

    如图所示就不会再出这样的错误了。

    加载模块

    接着就是在开发板中加载模块 

    insmod ./add/add_sub.ko

insmod hello.ko num1=50 num2=20 flag=0

    结果如下：

    四、将驱动使用静态编译入内核

    接下来，我们来将刚刚写的代码使用静态编译，加入内核

    1. ：我们进入内核的driver目录，增加目录add_sub_Kconfig
    mkdir add_sub_Kconfig

    1. ：将我们刚刚写的hello.c add_sub.c add_sub.h 三个文件拷贝入此文件夹

    1. ：在此文件夹中增加Makefile，Kconfig两个文件，代码如下：

    Makefile代码 

    #drivers/add_sub_Kconfig/Makefile

# Makefile for the ADD_SUB core.

#

obj-$(CONFIG_ADD_SUB) := add_sub.o

obj-$(CONFIG_TEST) := hello.o

    Kconfig代码如下： 

    #drivers/add_sub_Kconfig/Kconfig

menu "ADD_SUB" #main menu //增加主菜单

comment "ADD_SUB"

//增加子菜单

config CONFIG_ADD_SUB #children menu, add the add_sub module

boolean "ADD_SUB support"

default y

#children menu ,add the test menu

 

config CONFIG_TEST

tristate "ADD_SUB test support"

depends on CONFIG_ADD_SUB #Depends on the config CONFIG_ADD_SUB

default y

endmenu
    1. ：修改driver下的Makefile，Kconfig 文件代码：

    Makefile中增加： 

    obj-$(ADD_SUB) += add_sub_Kconfig/

    将上面我们自己写的makefile文件包含进来：

    Kconfig中末尾增加以下代码：

    将上面我们自己写的Kconfig文件包含进来 

    source "drivers/add_sub_Kconfig/Kconfig"

source "drivers/test//Kconfig"

    1. ：修改arch/arm/ 目录下的 Makefile Kconfig

    （实验证明只对，只对drivers/Kconfig中修改内容无效，drivers/Kconfig中修改内容无效，还要对arch/arm/Kconfig进行修改，很重要的一步，很多资料上都遗漏了这一步）

    在Kconfig中加入代码：

    source "drivers/add_sub_Kconfig/Kconfig"

    1. ：配置编译

    在内核的根目录下执行，make menuconfig 如图所示：

    进入Device Drivers 目录

    在最后面，我们看到了，我们自定义的模块：ADD_SUB模块

    进入ADD_SUB,我们会看到我们写的两个模块全都默认选中了

    此时，我们再次编译内核，就会把我们的模板使用静态编译进内核。

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