這是一個簡單而完整的實例,對於理解Linux下的驅動模塊是非常有幫助的。
1.源碼如下:
/*
* hello.c -- the example of printf "hello world!" in the screen of driver program
*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/mole.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");/* declare the license of the mole ,it is necessary */
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World enter!\n");
return 0;
}
static int hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello world exit!\n");
}
mole_init(hello_init); /* load the mole */
mole_exit(hello_exit); /* unload the mole */
進入目錄:
[root@Alex_linux /]#cd /work/jiakun_test/moletest
[root@Alex_linux moletest]# vi hello.c
然後拷入上面書上的源碼。
2.編譯代碼:
1>.首先我在2.4內核的虛擬機上進行編譯,編譯過程如下:
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
其中-I選項指定內河源碼,也就是內核源碼樹路徑。編譯結果:
hello.c:1:22: net/sock.h: No such file or directory
hello.c: In function `hello_init':
hello.c:6: warning: implicit declaration of function `printk'
hello.c:6: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:6: (Each undeclared identifier is reported only once
hello.c:6: for each function it appears in.)
hello.c:6: parse error before string constant
hello.c: In function `hello_exit':
hello.c:11: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:11: parse error before string constant
hello.c: At top level:
hello.c:13: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_init'
hello.c:13: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:13: warning: data definition has no type or storage class
hello.c:14: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_exit'
hello.c:14: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:14: warning: data definition has no type or storage class
在網上查詢有網友提示沒有引入kernel.h
解決:vi hello.c
在第一行加入:#include <linux/kernel.h>
再次編譯仍然報KERN_ALERT沒有聲明
修改編譯條件-I,再次編譯:
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
[root@Alex_linux moletest]#ls
hello.c hello.o Makefile
[root@Alex_linux moletest]#
2>.接著我嘗試在2.6內核的虛擬機上進行編譯
編譯過程如下:
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c makefile
[root@JiaKun moletest]# vi hello.c
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7 M=/home/alex/test/moletest moles
make: *** /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7: No such file or directory. Stop.
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# vi makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
scripts/Makefile.build:17: /home/alex/test/moletest/Makefile: No such file or directory
make[2]: *** No rule to make target `/home/alex/test/moletest/Makefile'. Stop.
make[1]: *** [_mole_/home/alex/test/moletest] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# mv makefile Makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
CC [M] /home/alex/test/moletest/hello.o
Building moles, stage 2.
MODPOST
CC /home/alex/test/moletest/hello.mod.o
LD [M] /home/alex/test/moletest/hello.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c hello.ko hello.mod.c hello.mod.o hello.o Makefile Mole.symvers
3.執行代碼,載入驅動模塊:
2.4內核載入模塊:
insmod ./hello.o
但是此時並沒有輸出printk列印的信息。但是可以在/var/log/messages 中看到列印的信息,這是由於KERN_ALERT優先順序不夠高。這里
需要修改為:KERN_EMERG。再次編譯,載入模塊即可以看到結果
2.6內核載入模塊:
[root@JiaKun moletest]# insmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:44 2008 ...
JiaKun kernel: Hello, world
有的朋友可能會出現insmod命令找不到的錯誤,這可能有下面幾個原因:
<1> 你的系統沒有安裝mole-init-tools工具,關於此問題,只需安裝即可,但是一般裝完系統是有這個命令的。
<2> 環境變數沒有添加導致不能使用該命令。使用echo $PATH即可查看PATH環境變數,發現沒有/sbin這個路徑,所以你當然不能使用insmod這個命令了。解決的方法很簡單,只需在命令行輸入:
PATH = "$PATH:/sbin"即可添加。(insmod在/sbin這個目錄下,你可以使用whereis insmod查看)。
<3> insmod這個命令需要在root許可權下才能使用。
載入完成後你可以輸入lsmod查看hello這個模塊哦。
4.卸載驅動模塊:rmmod hello.
載入模塊後就可在屏幕上看到如下信息:Hello world enter.
卸載時就可在屏幕上看到如下信息:hello world exit.
[root@JiaKun moletest]# rmmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:58 2008 ...
JiaKun kernel: Goodbye, cruel world
另外,如果有多個文件,則按下列方式編寫Makefile文件(file1.c、file2.c):
obj -m := molename.o
mole-objs := file1.o file2.o
Ⅱ 如何編譯linux驅動模塊
第一步:准備源代碼
首先我們還是要來編寫一個符合linux格式的模塊文件,這樣我們才能開始我們的模塊編譯。假設我們有一個源文件mymod.c。它的源碼如下:
mymoles.c
1. #include <linux/mole.h> /* 引入與模塊相關的宏 */
2. #include <linux/init.h> /* 引入mole_init() mole_exit()函數 */
3. #include <linux/moleparam.h> /* 引入mole_param() */
4
5. MODULE_AUTHOR("Yu Qiang");
6. MODULE_LICENSE("GPL");
7
8. static int nbr = 10;
9. mole_param(nbr, int, S_IRUGO);
10.
11. static int __init yuer_init(void)
12.{
13. int i;
14. for(i=0; i<nbr; i++)
15. {
16. printk(KERN_ALERT "Hello, How are you. %d/n", i);
17. }
18. return 0;
19.}
20.
21.static void __exit yuer_exit(void)
22.{
23. printk(KERN_ALERT"I come from yuer's mole, I have been unlad./n");
24.}
25.
26. mole_init(yuer_init);
27. mole_exit(yuer_exit);
我們的源文件就准備的差不多了,這就是一個linux下的模塊的基本結構。第9行是導出我們的符號變數nbr。這樣在你載入這個模塊的時候可以動態修改這個變數的值。稍後將演示。yuer_init()函數將在模塊載入的時候運行,通過輸出的結果可以看到我們的模塊是否載入成功。
第二步:編寫Makefile文件
首先還是來看看我們Makefile的源文件,然後我們再來解釋;
Makefile
obj-m := moles.o #要生成的模塊名
moles-objs:= mymod.o #生成這個模塊名所需要的目標文件
KDIR := /lib/moles/`uname -r`/build
PWD := $(shell pwd)
default:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) moles
clean:
rm -rf *.o .* .cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
ARM平台
Makefile
obj-m += mymod.o
KDIR := /home/workspace2/kernel/linux-2.6.25 #如果是用於arm平台,則內核路徑為arm內核的路徑
PWD = $(shell pwd)
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) moles
clean:
rm -rf *.o
在arm板上插入是
insmod mymod
如果出現以下錯誤
insmod: chdir(/lib/moles): No such file or directory
則運行
mkdir /lib/moles/2.6.25 (與arm內核版本相同)
並將mymod.ko文件復制到該目錄下
cp mymod.ko /lib/moles/2.6.25
然後再執行 (insmod 只在/lib/moles/2.6.25目錄下查找相關驅動模塊)
insmod mymod
現在我來說明一下這個Makefile。請記住是大寫的Makefile而不是小寫的makefile;
obj-m :這個變數是指定你要聲稱哪些模塊模塊的格式為 obj-m := <模塊名>.o
moles-objs :這個變數是說明聲稱模塊moles需要的目標文件 格式要求 <模塊名>-objs := <目標文件>
切記:模塊的名字不能取與目標文件相同的名字。如在這里模塊名不能取成 mymod;
KDIR :這是我們正在運行的操作系統內核編譯目錄。也就是編譯模塊需要的環境
M= :指定我們源文件的位置
PWD :這是當前工作路徑$(shell )是make的一個內置函數。用來執行shell命令。
第三步:編譯模塊
現在我們已經准備好了我們所需要的源文件和相應的Makefile。我們現在就可以編譯了。在終端進入源文件目錄輸入make
運行結果:
make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-headers-2.6.24-24-generic'
CC [M] /home/yuqiang/桌面/mymole/mymoles.o
LD [M] /home/yuqiang/桌面/mymole/moles.o
Building moles, stage 2.
MODPOST 1 moles
CC /home/yuqiang/桌面/mymole/moles.mod.o
LD [M] /home/yuqiang/桌面/mymole/moles.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-headers-2.6.24-24-generic'
第四步:載入/卸載我們的模塊
從上面的編譯中我可以看到。已經有一個moles.ko生成了。這就是我們的模塊了。現在我們就可以來載入了。
首先在終端輸入:sudo insmod moles.ko
現在我們來看看我們的模塊載入成功沒有呢?
在終端輸入:dmesg | tail -12 這是查看內核輸出信息的意思。tail -12 顯示最後12條;
顯示結果如下:
[17945.024417] sd 9:0:0:0: Attached scsi generic sg2 type 0
[18046.790019] usb 5-8: USB disconnect, address 9
[19934.224812] Hello, How are you. 0
[19934.224817] Hello, How are you. 1
[19934.224818] Hello, How are you. 2
[19934.224820] Hello, How are you. 3
[19934.224821] Hello, How are you. 4
[19934.224822] Hello, How are you. 5
[19934.224824] Hello, How are you. 6
[19934.224825] Hello, How are you. 7
[19934.224826] Hello, How are you. 8
[19934.224828] Hello, How are you. 9
看到了吧。我們的模塊的初始化函數yuer_init();已經成功運行了。說明我們的模塊已經載入成功;
現在我們再來卸載模塊試試看。
在終端輸入:sudo rmmod moles
在終端輸入:dmesg | tail -3
[19934.224826] Hello, How are you. 8
[19934.224828] Hello, How are you. 9
[20412.046932] I come from yuer's mole, I have been unlad.
可以從列印的信息中看到,我們的模塊的退出函數已經被執行了。說明我們的模塊已經被成功的卸載了。到目前位置我們就已經算是對模塊的編譯到編譯運行算是有了一個整體上的認識了。對於以後深入的學習還是應該有點幫助的。下面我們將在看看於模塊相關的一些簡單的操作。
第五步:載入模塊時傳遞參數
在終端輸入:sudo insmod mole_name.ko nbr=4
在終端輸入:dmesg | tail -6
顯示結果如下:
[20800.655694] Hello, How are you. 9
[21318.675593] I come from onefile mole, I have been unlad.
[21334.425373] Hello, How are you. 0
[21334.425378] Hello, How are you. 1
[21334.425380] Hello, How are you. 2
[21334.425381] Hello, How are you. 3
這樣我們就可以看到在模塊載入的時候動態設置了我們的一個變數。初始化函數中的循環只執行了4次。
可能你會問我怎麼知道一個模塊可以設置那些變數呢。當然,你可以先不設變數載入一次。然後可以在終端輸入ls /sys/mole/<moles_name>/parameters/來查看。在這里我們是這樣輸入的
在終端輸入:ls /sys/moedle/moles/parameters/
顯示結果:
nbr
如果我們的模塊載入成功了。最後我們還可以通過modinfo來查看我們的模塊信息。如下
在終端輸入:sudo modinfo moles.ko
顯示結果:
filename: moles.ko
license: GPL
author: Yu Qiang
srcversion: 20E9C3C4E02D130E6E92533
depends:
vermagic: 2.6.24-24-generic SMP mod_unload 586
parm: nbr:int
Ⅲ 如何編譯一個linux下的驅動模塊
linux下編譯運行驅動
嵌入式linux下設備驅動的運行和linux x86 pc下運行設備驅動是類似的,由於手頭沒有嵌入式linux設備,先在vmware上的linux上學習驅動開發。
按照如下方法就可以成功編譯出hello world模塊驅動。
1、首先確定本機linux版本
怎麼查看Linux的內核kernel版本?
'uname'是Linux/unix系統中用來查看系統信息的命令,適用於所有Linux發行版。配合使用'uname'參數可以查看當前伺服器內核運行的各個狀態。
#uname -a
Linux whh 3.5.0-19-generic #30-Ubuntu SMPTue Nov 13 17:49:53 UTC 2012 i686 i686 i686 GNU/Linux
只列印內核版本,以及主要和次要版本:
#uname -r
3.5.0-19-generic
要列印系統的體系架構類型,即的機器是32位還是64位,使用:
#uname -p
i686
/proc/version 文件也包含系統內核信息:
# cat /proc/version
Linux version 3.5.0-19-generic(buildd@aatxe) (gcc version 4.7.2 (Ubuntu/Linaro 4.7.2-2ubuntu1) ) #30-UbuntuSMP Tue Nov 13 17:49:53 UTC 2012
發現自己的機器linux版本是:3.5.0-19-generic
2、下載機器內核對應linux源碼
到下面網站可以下載各個版本linux源碼https://www.kernel.org/
如我的機器3.5.0版本源碼下載地址為:https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.5.tar.bz2
下載完後,找一個路徑解壓,如我解壓到/linux-3.5/
然後很重要的一步是:執行命令uname -r,可以看到Ubuntu的版本信息是3.5.0-19-generic
。進入linux源碼目錄,編輯Makefile,將EXTRAVERSION = 修改為EXTRAVERSION= -19-generic。
這些都是要配置源碼的版本號與系統版本號,如果源碼版本號和系統版本號不一致,在載入模塊的時候會出現如下錯誤:insmod: error inserting 'hello.ko': -1 Invalid mole format。
原因很明確:編譯時用的hello.ko的kenerl 不是我的pc的kenerl版本。
執行命令cp /boot/config-3.5.0-19-generic ./config,覆蓋原有配置文件。
進入linux源碼目錄,執行make menuconfig配置內核,執行make編譯內核。
3、寫一個最簡單的linux驅動代碼hello.c
/*======================================================================
Asimple kernel mole: "hello world"
======================================================================*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/mole.h>
MODULE_LICENSE("zeroboundaryBSD/GPL");
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_INFO"Hello World enter\n");
return0;
}
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_INFO"Hello World exit\n ");
}
mole_init(hello_init);
mole_exit(hello_exit);
MODULE_AUTHOR("zeroboundary");
MODULE_DESCRIPTION("A simple HelloWorld Mole");
MODULE_ALIAS("a simplestmole");
4、寫一個Makefile對源碼進行編譯
KERN_DIR = /linux-3.5
all:
make-C $(KERN_DIR) M=`pwd` moles
clean:
make-C $(KERN_DIR) M=`pwd` clean
obj-m += hello.o
5、模塊載入卸載測試
insmod hello.ko
rmmod hello.ko
然後dmesg|tail就可以看見結果了
最後,再次編譯驅動程序hello.c得到hello.ko。執行insmod ./hello.ko,即可正確insert模塊。
使用insmod hello.ko 將該Mole加入內核中。在這里需要注意的是要用 su 命令切換到root用戶,否則會顯示如下的錯誤:insmod: error inserting 'hello.ko': -1 Operation not permitted
內核模塊版本信息的命令為modinfo hello.ko
通過lsmod命令可以查看驅動是否成功載入到內核中
通過insmod命令載入剛編譯成功的time.ko模塊後,似乎系統沒有反應,也沒看到列印信息。而事實上,內核模塊的列印信息一般不會列印在終端上。驅動的列印都在內核日誌中,我們可以使用dmesg命令查看內核日誌信息。dmesg|tail
可能還會遇到這種問題insmod: error inserting 'hello.ko': -1 Invalid mole format
用dmesg|tail查看內核日誌詳細錯誤
disagrees about version of symbolmole_layout,詳細看這里。
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-kernelmoles/index.html
在X86上我的辦法是:
make -C/usr/src/linux-headers-3.5.0-19-generic SUBDIRS=$PWD moles
Ⅳ linux編譯內核時怎麼單個編譯一個特定模塊
從網上找一個編譯模塊的makefile,放到你的模塊的文件夾裡面,然後修改裡面的路徑指定編譯的內核,以及目標名稱。make就可以了。
Ⅳ 如何編譯一個linux下的驅動模塊
Linux內核源碼路徑:/usr/src/linux(這個源碼是從kernel.org網站download的2.4.18版本)
按照《linux設備驅動開發詳解》一書中的步驟實現經典例子"hello,world!"的例子。
具體步驟如下:
=============================================
1.源碼如下:
/*
* hello.c -- the example of printf "hello world!" in the screen of driver program
*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/mole.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");/* declare the license of the mole ,it is necessary */
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World enter!\n");
return 0;
}
static int hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello world exit!\n");
}
mole_init(hello_init); /* load the mole */
mole_exit(hello_exit); /* unload the mole */
進入目錄:
[root@Alex_linux /]#cd /work/jiakun_test/moletest
[root@Alex_linux moletest]# vi hello.c
然後拷入上面書上的源碼。
2.編譯代碼:
1>.首先我在2.4內核的虛擬機上進行編譯,編譯過程如下:
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
其中-I選項指定內河源碼,也就是內核源碼樹路徑。編譯結果:
hello.c:1:22: net/sock.h: No such file or directory
hello.c: In function `hello_init':
hello.c:6: warning: implicit declaration of function `printk'
hello.c:6: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:6: (Each undeclared identifier is reported only once
hello.c:6: for each function it appears in.)
hello.c:6: parse error before string constant
hello.c: In function `hello_exit':
hello.c:11: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:11: parse error before string constant
hello.c: At top level:
hello.c:13: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_init'
hello.c:13: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:13: warning: data definition has no type or storage class
hello.c:14: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_exit'
hello.c:14: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:14: warning: data definition has no type or storage class
在網上查詢有網友提示沒有引入kernel.h
解決:vi hello.c
在第一行加入:#include <linux/kernel.h>
再次編譯仍然報KERN_ALERT沒有聲明
修改編譯條件-I,再次編譯:
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
[root@Alex_linux moletest]#ls
hello.c hello.o Makefile
[root@Alex_linux moletest]#
2>.接著我嘗試在2.6內核的虛擬機上進行編譯
編譯過程如下:
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c makefile
[root@JiaKun moletest]# vi hello.c
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7 M=/home/alex/test/moletest moles
make: *** /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7: No such file or directory. Stop.
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# vi makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
scripts/Makefile.build:17: /home/alex/test/moletest/Makefile: No such file or directory
make[2]: *** No rule to make target `/home/alex/test/moletest/Makefile'. Stop.
make[1]: *** [_mole_/home/alex/test/moletest] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# mv makefile Makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
CC [M] /home/alex/test/moletest/hello.o
Building moles, stage 2.
MODPOST
CC /home/alex/test/moletest/hello.mod.o
LD [M] /home/alex/test/moletest/hello.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c hello.ko hello.mod.c hello.mod.o hello.o Makefile Mole.symvers
3.執行代碼,載入驅動模塊:
2.4內核載入模塊:
insmod ./hello.o
但是此時並沒有輸出printk列印的信息。但是可以在/var/log/messages 中看到列印的信息,這是由於KERN_ALERT優先順序不夠高。這里
需要修改為:KERN_EMERG。再次編譯,載入模塊即可以看到結果
2.6內核載入模塊:
[root@JiaKun moletest]# insmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:44 2008 ...
JiaKun kernel: Hello, world
有的朋友可能會出現insmod命令找不到的錯誤,這可能有下面幾個原因:
<1> 你的系統沒有安裝mole-init-tools工具,關於此問題,只需安裝即可,但是一般裝完系統是有這個命令的。
<2> 環境變數沒有添加導致不能使用該命令。使用echo $PATH即可查看PATH環境變數,發現沒有/sbin這個路徑,所以你當然不能使用insmod這個命令了。解決的方法很簡單,只需在命令行輸入:
PATH = "$PATH:/sbin"即可添加。(insmod在/sbin這個目錄下,你可以使用whereis insmod查看)。
<3> insmod這個命令需要在root許可權下才能使用。
載入完成後你可以輸入lsmod查看hello這個模塊哦。
4.卸載驅動模塊:rmmod hello.
載入模塊後就可在屏幕上看到如下信息:Hello world enter.
卸載時就可在屏幕上看到如下信息:hello world exit.
[root@JiaKun moletest]# rmmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:58 2008 ...
JiaKun kernel: Goodbye, cruel world
另外,如果有多個文件,則按下列方式編寫Makefile文件(file1.c、file2.c):
obj -m := molename.o
mole-objs := file1.o file2.o
轉載僅供參考,版權屬於原作者。祝你愉快,滿意請採納哦
Ⅵ 如何編譯一個linux下的驅動模塊
首先,我們要了解一下模塊是如何別被構造的。模塊的構造過程與用戶空間
的應用程序的構造過程有顯著不同;內核是一個大的、獨立的程序
,
對於它的各
個部分如何組合在一起有詳細的明確的要求。
Linux2.6
內核的構造過程也與以
前版本的內核構造過程不同;
新的構造系統用起來更加簡單,
並且可產生更加正
確的結果
,
但是它看起來和先前的方法有很大不同。內核的構造系統非常復雜
,
我們所看到的只是它的一小部分。
如果讀者想了解更深入的細節,
則應閱讀在內
核源碼中的
Document/kbuild
目錄下的文件。
在構造內核模塊之前,
有一些先決條件首先應該得到滿足。
首先,
讀者要保證你
有適合於你的內核版本的編譯器、模塊工具
,
以及其他必要工具。在內核文檔目
錄下的文件
Documentation/Changes
里列出了需要的工具版本;
在開始構造內
核前,
讀者有必要查看該文件,
並確保已安裝了正確的工具。
如果用錯誤的工具
版本來構造一個內核
(
及其模塊
)
,可能導致許多奇怪的問題。另外也要注意
,
使
用太新版本的編譯器偶爾可能也會導致問題。
一旦做好了上面的准備工作之後
,
其實給自己的模塊創建一個
makefile
則非常
簡單。實際上
,
對於本章前面展示的
" hello world"
例子
,
下面一行就夠了
:
obj-m := hello.o
如果讀者熟悉
make
,
但是對
Linux2.6
內核構造系統不熟悉的話
,
可能奇怪這個
makefile
如何工作。畢竟上面的這一行不是一個傳統的
makefile
的樣子。問
題的答案當然是內核構造系統處理了餘下的工作。上面的賦值語句
(
它利用了由
GNU make
提供的擴展語法
)
說明有一個模塊要從目標文件
hello.o
構造,而從
該目標文件構造的模塊名稱為
hello.ko.
如果我們想由兩個源文件
(
比如
file1.c
和
file2.c )
構造出一個名稱為
mole.ko
的模塊
,
則正確的
makefile
可如下編寫
:
obj-m := mole.o
mole-objs := file1.o file2.o
為了讓上面這種類型的
makefile
文件正常工作
,
必須在大的內核構造系統環境
中調用他們。假設讀者的內核源碼數位於
~/kernel-2.6
目錄
,
用來建立你的模
塊的
make
命令
(
在包含模塊源代碼和
makefile
的目錄下鍵入
)
應該是
:
make -C ~/kernel-2.6 M=`pwd` moles
這個命令首先是改變目錄到用
-C
選項指定的位置
(
即內核源代碼目錄
)
,其中保
存有內核的頂層
makefile
文件。這個
M=
選項使
makefile
在構造
moles
目
標前
,
返回到模塊源碼目錄。
然後,
moles
目標指向
obj-m
變數中設定的模塊,
在上面的例子里,我們將該變數設置成了
mole.o
。
上面這樣的
make
命令對於多個文件的編譯顯得不是很方便
,
於是內核開發者就
開發了一種
makefile
方式
,
這種方式使得內核樹之外的模塊構造變得更加容易。
代碼清單
1.4
展示了
makefile
的編寫方法:
代碼清單
1.4 makefile
ifeq ($(KERNELRELEASE),)
KERNELDIR ?= /source/linux-2.6.13
PWD := $(shell pwd)
moles:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) moles
moles_install:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) moles_install
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*. *.ko *.mod.c .tmp_versions
.PHONY: moles moles_install clean
else
obj-m := hello.o
endif
我們再次看到了擴展的
GNU
make
語法在起作用。在一個典型的構造過程中,這
個
makefile
將被讀取兩次。當從命令行中調用這個
makefile ,
它注意到
KERNELRELEASE
變數尚未設置。我們可以注意到,已安裝的模塊目錄中存在一
個符號連接,
它指向內核的構造樹,
這樣這個
makefile
就可以定位內核的源代
碼目錄。如果讀者時間運行的內核並不是要構造的內核,則可以在命令行提供
KERNELDIR=
選項或者設置
KERNELDIR
環境變數
,
或者修改
makefile
中設置
KERNELDIR
的那一行。在找到內核源碼樹
,
這個
makefile
會調用
default:
目
標
,
這個目標使用先前描述過的方法第二次運行
make
命令
(
注意,在這個
makefile
里
make
命令被參數化成
$(MAKE))
,以便運行內核構造系統。在第二
次讀取
makefile
時,
它設置了
obj-m,
而內核的
makefile
負責真正構造模塊。
這種構造模塊的機制看起來很繁瑣,可是,一旦我們習慣了使用這種機制
,
則會
欣賞內核構造系統帶給我們的便利。需要注意的是
,
上面
makefile
並不完整,
一個真正的
makefile
應包含通常用來清除無用文件的目標
,
安裝模塊的目標等
等。一個完整的例子可以參考例子代碼目錄的
makefile
。
Ⅶ 如何編寫一個簡單的linux內核模塊和設備驅動程序
如何編寫Linux設備驅動程序
回想學習Linux操作系統已經有近一年的時間了,前前後後,零零碎碎的一路學習過來,也該試著寫的東西了。也算是給自己能留下一點記憶和回憶吧!由於完全是自學的,以下內容若有不當之處,還請大家多指教。
Linux是Unix操作系統的一種變種,在Linux下編寫驅動程序的原理和思想完全類似於其他的Unix系統,但它dos或window環境下的驅動程序有很大的區別。在Linux環境下設計驅動程序,思想簡潔,操作方便,功能也很強大,但是支持函數少,只能依賴kernel中的函數,有些常用的操作要自己來編寫,而且調試也不方便。
以下的一些文字主要來源於khg,johnsonm的Write linux device driver,Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux a-z,還有清華bbs上的有關device driver的一些資料。
一、Linux device driver 的概念
系統調用是操作系統內核和應用程序之間的介面,設備驅動程序是操作系統內核和機器硬體之間的介面。設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節,這樣在應用程序看來,硬體設備只是一個設備文件,應用程序可以象操作普通文件一樣對硬體設備進行操作。設備驅動程序是內核的一部分,它完成以下的功能:
1、對設備初始化和釋放。
2、把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據。
3、讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據。
4、檢測和處理設備出現的錯誤。
在Linux操作系統下有三類主要的設備文件類型,一是字元設備,二是塊設備,三是網路設備。字元設備和塊設備的主要區別是:在對字元設備發出讀/寫請求時,實際的硬體I/O一般就緊接著發生了,塊設備則不然,它利用一塊系統內存作緩沖區,當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求,就返回請求的數據,如果不能,就調用請求函數來進行實際的I/O操作。塊設備是主要針對磁碟等慢速設備設計的,以免耗費過多的CPU時間來等待。
已經提到,用戶進程是通過設備文件來與實際的硬體打交道。每個設備文件都都有其文件屬性(c/b),表示是字元設備還是塊設備?另外每個文件都有兩個設備號,第一個是主設備號,標識驅動程序,第二個是從設備號,標識使用同一個設備驅動程序的不同的硬體設備,比如有兩個軟盤,就可以用從設備號來區分他們。設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號一致,否則用戶進程將無法訪問到驅動程序。
最後必須提到的是,在用戶進程調用驅動程序時,系統進入核心態,這時不再是搶先式調度。也就是說,系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他的工作。如果你的驅動程序陷入死循環,不幸的是你只有重新啟動機器了,然後就是漫長的fsck。
讀/寫時,它首先察看緩沖區的內容,如果緩沖區的數據未被處理,則先處理其中的內容。
如何編寫Linux操作系統下的設備驅動程序
二、實例剖析
我們來寫一個最簡單的字元設備驅動程序。雖然它什麼也不做,但是通過它可以了解Linux的設備驅動程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機器,你就會獲得一個真正的設備驅動程序。
#define __NO_VERSION__
#include <linux/moles.h>
#include <linux/version.h>
char kernel_version [] = UTS_RELEASE;
這一段定義了一些版本信息,雖然用處不是很大,但也必不可少。Johnsonm說所有的驅動程序的開頭都要包含<linux/config.h>,一般來講最好使用。
由於用戶進程是通過設備文件同硬體打交道,對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統調用,如 open,read,write,close…, 注意,不是fopen, fread,但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數據結構:
struct file_operations
{
int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);
int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);
int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);
int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long);
int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode * ,struct file *);
int (*release) (struct inode * ,struct file *);
int (*fsync) (struct inode * ,struct file *);
int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);
int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);
int (*revalidate) (dev_t dev);
}
這個結構的每一個成員的名字都對應著一個系統調用。用戶進程利用系統調用在對設備文件進行諸如read/write操作時,系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序,然後讀取這個數據結構相應的函數指針,接著把控制權交給該函數。這是linux的設備驅動程序工作的基本原理。既然是這樣,則編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數,並填充file_operations的各個域。
下面就開始寫子程序。
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
#include<linux/config.h>
#include <linux/errno.h>
#include <asm/segment.h>
unsigned int test_major = 0;
static int read_test(struct inode *node,struct file *file,char *buf,int count)
{
int left;
if (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT )
return -EFAULT;
for(left = count ; left > 0 ; left--)
{
__put_user(1,buf,1);
buf++;
}
return count;
}
這個函數是為read調用准備的。當調用read時,read_test()被調用,它把用戶的緩沖區全部寫1。buf 是read調用的一個參數。它是用戶進程空間的一個地址。但是在read_test被調用時,系統進入核心態。所以不能使用buf這個地址,必須用__put_user(),這是kernel提供的一個函數,用於向用戶傳送數據。另外還有很多類似功能的函數。請參考robert著的《Linux內核設計與實現》(第二版)。然而,在向用戶空間拷貝數據之前,必須驗證buf是否可用。這就用到函數verify_area。
static int write_tibet(struct inode *inode,struct file *file,const char *buf,int count)
{
return count;
}
static int open_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_INC_USE_COUNT;
return 0;
}
static void release_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_DEC_USE_COUNT;
}
這幾個函數都是空操作。實際調用發生時什麼也不做,他們僅僅為下面的結構提供函數指針。
struct file_operations test_fops = {
NULL,
read_test,
write_test,
NULL, /* test_readdir */
NULL,
NULL, /* test_ioctl */
NULL, /* test_mmap */
open_test,
release_test,
NULL, /* test_fsync */
NULL, /* test_fasync */
/* nothing more, fill with NULLs */
};
這樣,設備驅動程序的主體可以說是寫好了。現在要把驅動程序嵌入內核。驅動程序可以按照兩種方式編譯。一種是編譯進kernel,另一種是編譯成模塊(moles),如果編譯進內核的話,會增加內核的大小,還要改動內核的源文件,而且不能動態的卸載,不利於調試,所以推薦使用模塊方式。
int init_mole(void)
{
int result;
result = register_chrdev(0, "test", &test_fops);
if (result < 0) {
printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");
return result;
}
if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */
return 0;
}
在用insmod命令將編譯好的模塊調入內存時,init_mole 函數被調用。在這里,init_mole只做了一件事,就是向系統的字元設備表登記了一個字元設備。register_chrdev需要三個參數,參數一是希望獲得的設備號,如果是零的話,系統將選擇一個沒有被佔用的設備號返回。參數二是設備文件名,參數三用來登記驅動程序實際執行操作的函數的指針。
如果登記成功,返回設備的主設備號,不成功,返回一個負值。
void cleanup_mole(void)
{
unregister_chrdev(test_major,"test");
}
在用rmmod卸載模塊時,cleanup_mole函數被調用,它釋放字元設備test在系統字元設備表中佔有的表項。
一個極其簡單的字元設備可以說寫好了,文件名就叫test.c吧。
下面編譯 :
$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c
得到文件test.o就是一個設備驅動程序。
如果設備驅動程序有多個文件,把每個文件按上面的命令行編譯,然後
ld -r file1.o file2.o -o molename。
驅動程序已經編譯好了,現在把它安裝到系統中去。
$ insmod –f test.o
如果安裝成功,在/proc/devices文件中就可以看到設備test,並可以看到它的主設備號。要卸載的話,運行 :
$ rmmod test
下一步要創建設備文件。
mknod /dev/test c major minor
c 是指字元設備,major是主設備號,就是在/proc/devices里看到的。
用shell命令
$ cat /proc/devices
就可以獲得主設備號,可以把上面的命令行加入你的shell script中去。
minor是從設備號,設置成0就可以了。
我們現在可以通過設備文件來訪問我們的驅動程序。寫一個小小的測試程序。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
main()
{
int testdev;
int i;
char buf[10];
testdev = open("/dev/test",O_RDWR);
if ( testdev == -1 )
{
printf("Cann't open file \n");
exit(0);
}
read(testdev,buf,10);
for (i = 0; i < 10;i++)
printf("%d\n",buf[i]);
close(testdev);
}
編譯運行,看看是不是列印出全1 ?
以上只是一個簡單的演示。真正實用的驅動程序要復雜的多,要處理如中斷,dma,I/O port等問題。這些才是真正的難點。請看下節,實際情況的處理。
如何編寫Linux操作系統下的設備驅動程序
三、設備驅動程序中的一些具體問題
1。 I/O Port。
和硬體打交道離不開I/O Port,老的isa設備經常是佔用實際的I/O埠,在linux下,操作系統沒有對I/O口屏蔽,也就是說,任何驅動程序都可對任意的I/O口操作,這樣就很容易引起混亂。每個驅動程序應該自己避免誤用埠。
有兩個重要的kernel函數可以保證驅動程序做到這一點。
1)check_region(int io_port, int off_set)
這個函數察看系統的I/O表,看是否有別的驅動程序佔用某一段I/O口。
參數1:I/O埠的基地址,
參數2:I/O埠佔用的范圍。
返回值:0 沒有佔用, 非0,已經被佔用。
2)request_region(int io_port, int off_set,char *devname)
如果這段I/O埠沒有被佔用,在我們的驅動程序中就可以使用它。在使用之前,必須向系統登記,以防止被其他程序佔用。登記後,在/proc/ioports文件中可以看到你登記的I/O口。
參數1:io埠的基地址。
參數2:io埠佔用的范圍。
參數3:使用這段io地址的設備名。
在對I/O口登記後,就可以放心地用inb(), outb()之類的函來訪問了。
在一些pci設備中,I/O埠被映射到一段內存中去,要訪問這些埠就相當於訪問一段內存。經常性的,我們要獲得一塊內存的物理地址。
2。內存操作
在設備驅動程序中動態開辟內存,不是用malloc,而是kmalloc,或者用get_free_pages直接申請頁。釋放內存用的是kfree,或free_pages。 請注意,kmalloc等函數返回的是物理地址!
注意,kmalloc最大隻能開辟128k-16,16個位元組是被頁描述符結構佔用了。
內存映射的I/O口,寄存器或者是硬體設備的ram(如顯存)一般佔用F0000000以上的地址空間。在驅動程序中不能直接訪問,要通過kernel函數vremap獲得重新映射以後的地址。
另外,很多硬體需要一塊比較大的連續內存用作dma傳送。這塊程序需要一直駐留在內存,不能被交換到文件中去。但是kmalloc最多隻能開辟128k的內存。
這可以通過犧牲一些系統內存的方法來解決。
3。中斷處理
同處理I/O埠一樣,要使用一個中斷,必須先向系統登記。
int request_irq(unsigned int irq ,void(*handle)(int,void *,struct pt_regs *),
unsigned int long flags, const char *device);
irq: 是要申請的中斷。
handle:中斷處理函數指針。
flags:SA_INTERRUPT 請求一個快速中斷,0 正常中斷。
device:設備名。
如果登記成功,返回0,這時在/proc/interrupts文件中可以看你請求的中斷。
4。一些常見的問題。
對硬體操作,有時時序很重要(關於時序的具體問題就要參考具體的設備晶元手冊啦!比如網卡晶元RTL8139)。但是如果用C語言寫一些低級的硬體操作的話,gcc往往會對你的程序進行優化,這樣時序會發生錯誤。如果用匯編寫呢,gcc同樣會對匯編代碼進行優化,除非用volatile關鍵字修飾。最保險的辦法是禁止優化。這當然只能對一部分你自己編寫的代碼。如果對所有的代碼都不優化,你會發現驅動程序根本無法裝載。這是因為在編譯驅動程序時要用到gcc的一些擴展特性,而這些擴展特性必須在加了優化選項之後才能體現出來。
寫在後面:學習Linux確實不是一件容易的事情,因為要付出很多精力,也必須具備很好的C語言基礎;但是,學習Linux也是一件非常有趣的事情,它裡麵包含了許多高手的智慧和「幽默」,這些都需要自己親自動手才能體會到,O(∩_∩)O~哈哈!
Ⅷ 如何編譯/交叉編譯內核模塊, Linux 2.6.
欏�build 能夠編譯內核樹目錄內的內核模塊,也能夠編譯內核樹目錄外的內核模塊(外部內核模塊)。. 編譯外部內核模塊的命令: #cd #make -C M=`pwd` 其中 為要編譯的內核模塊所在目錄, 為內核源碼所在的目錄。 對於發行版本的Linux ,可以用: #make -C /lib/moles/`uname -r`/build M=`pwd` 注意:使用Kbuild 之前,必須先成功編譯過內核源碼。 說明: .#make -C M=`pwd` moles 作用與上面的命令一樣 .以前的內核版本可以使用 #make -C SUBDIRS=`pwd` moles. 安裝外部內核模塊 #make -C M=`pwd` moles_install 默認安裝目錄為:/lib/moles/`uname -r`/extra ,可以通過INSTALL_MOD_PATH 宏在默認安裝路徑前加前綴。 例如: #make -C INSTALL_MOD_PATH=/opt M=`pwd` moles_install 則編譯後的模塊會放在/opt/lib/moles/`uname -r`/extra 通過宏INSTALL_MOD_DIR 可以修改是否放在'extra' 下,例如: #make -C INSTALL_MOD_DIR=golf M=`pwd` moles_install 則編譯後的模塊會放在/lib/moles/`uname -r`/golf . 編譯單個文件 #make -C M=`pwd` . 其他命令 #make -C M=`pwd` clean #make -C M=`pwd` help.Kbuild 文件 Linux的Kbuild 會在內核模塊目錄下查找Kbuild 文件,如果有,則在編譯時會使用該文件。示例: 假設有這么幾個文件:8123_if.c 8123_if.h 8123_pci.c 8123_bin.o_shipped( 二進制的模塊文件) Kbuild 文件的內容: obj-m := 8123.o 8123-y:8123_if.o 8123_pci.o 8123_bin.o Makefile的內容: #為了兼容舊版本的Kbuild ifneq($(KERNELRELEASE),) include Kbuildelse# 正常的Makefile KDIR:=/lib/moles/`uname -r`/buildall::$(MAKE) -C $(KDIR) M=`pwd` $@ # 其他targetgenbin:echo "X" > 8123_bin_shippedendif 注意,沒有源碼的二進制.o 文件必須以原文件名加_shipped 結尾,例如8123_bin.o_shipped,KBuild 會把8123_bin.o_shipped 復制為8123_bin.o ,然後一起編譯。 應該用: ifeq ($(obj),) obj= .
Ⅸ 如何編寫一個簡單的 Linux 內核模塊
編寫helloworld.c及其對應的Makefile。早前謹
helloworld.c:
#include <linux/mole.h>#include <linux/kernel.h>int init_hello_mole(void)
{
printk("***************Start***************\n");
printk("Hello World! Start of hello world mole!\n"); return 0;
}void exit_hello_mole(void)
{
printk("***************End***************\n");
printk("Hello World! End of hello world mole!\n");
}
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
mole_init(init_hello_mole);
mole_exit(exit_hello_mole);
Makefile:
# To build moles outside of the kernel tree, we run "make"# in the kernel source tree; the Makefile these then includes this# Makefile once again.# This conditional selects whether we are being included from the# kernel Makefile or not.# called from kernel build system: just declare what our moles areobj-m := helloworld.oCROSS_COMPILE =
CC = gcc # Assume the source tree is where the running kernel was built
# You should set KERNELDIR in the environment if it's elsewhere
KERNELDIR ?= /usr/src/linux-headers-$(shell uname -r) # The current directory is passed to sub-makes as argument
PWD := $(shell pwd)all: molesmoles:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) molesclean:
rm -rf *.o *~ core .depend *.symvers .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions $(TARGET)
在Makefile中,在obj-m := helloworld.o這句中,.o的文件名要與編譯的.c文件名一致。悔物
KERNELDIR ?= /usr/src/linux-headers-$(shell uname -r)指示當前linux系統內核的源碼位置。陸基
Ⅹ linux內核編譯過程中選項為m的模塊是單獨編譯的對嗎
linux內核編譯過程中選項為m的模塊是單獨編譯的是對的,其軟體的性能和質量都是不錯的