linux模塊機制

Ⅰ linux驅動模塊中添加非同步通知機制需要完成哪些工作

一 驅動方面：
1. 在設備抽象的數據結構中增加一個struct fasync_struct的指針
2. 實現設備操作中的fasync函數，這個函數很簡單，其主體就是調用內核的fasync_helper函數。
3. 在需要向用戶空間通知的地方(例如中斷中)調用內核的kill_fasync函數。
4. 在驅動的release方法中調用前面定義的fasync函數
呵呵，簡單吧，就三點。其中fasync_helper和kill_fasync都是內核函數，我們只需要調用就可以了。在1中定義的指針是一個重要參數，fasync_helper和kill_fasync會使用這個參數。

二 應用層方面
1. 利用signal或者sigaction設置SIGIO信號的處理函數
2. fcntl的F_SETOWN指令設置當前進程為設備文件owner
3. fcntl的F_SETFL指令設置FASYNC標志
完成了以上的工作的話，當內核執行到kill_fasync函數，用戶空間SIGIO函數的處理函數就會被調用了。
呵呵，看起來不是很復雜把，讓我們結合具體代碼看看就更明白了。
先從應用層代碼開始吧：

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

#define MAX_LEN 100

//處理函數，沒什麼好講的，用戶自己定義

void input_handler(int num)
{

char data[MAX_LEN];

int len;
//讀取並輸出STDIN_FILENO上的輸入

len = read(STDIN_FILENO, &data, MAX_LEN);
data[len] = 0;
printf("input available:%s\n", data);
}

void main()

{

int oflags;

//啟動信號驅動機制,將SIGIO信號同input_handler函數關聯起來,一旦產生SIGIO信號,就會執行input_handler

signal(SIGIO, input_handler);

//STDIN_FILENO是打開的設備文件描述符,F_SETOWN用來決定操作是干什麼的,getpid()是個系統調用，

//功能是返回當前進程的進程號,整個函數的功能是STDIN_FILENO設置這個設備文件的擁有者為當前進程。
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid());

//得到打開文件描述符的狀態

oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL);

//設置文件描述符的狀態為oflags | FASYNC屬性,一旦文件描述符被設置成具有FASYNC屬性的狀態，
//也就是將設備文件切換到非同步操作模式。這時系統就會自動調用驅動程序的fasync方法。
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC);

//最後進入一個死循環，程序什麼都不幹了，只有信號能激發input_handler的運行

//如果程序中沒有這個死循環，會立即執行完畢
while (1);
}
再看驅動層代碼，驅動層其他部分代碼不變，就是增加了一個fasync方法的實現以及一些改動

//首先是定義一個結構體，其實這個結構體存放的是一個列表，這個

//列表保存的是一系列設備文件，SIGIO信號就發送到這些設備上
static struct fasync_struct *fasync_queue;

//fasync方法的實現
static int my_fasync(int fd, struct file * filp, int on)

{

int retval;
//將該設備登記到fasync_queue隊列中去

retval=fasync_helper(fd,filp,on,&fasync_queue);
if(retval<0)

{
return retval;

}
return 0;

}
在驅動的release方法中我們再調用my_fasync方法

int my_release(struct inode *inode, struct file *filp)

{

//..processing..

drm_fasync(-1, filp, 0);

//..processing..
}這樣後我們在需要的地方（比如中斷）調用下面的代碼,就會向fasync_queue隊列里的設備發送SIGIO信號
，應用程序收到信號，執行處理程序
if (fasync_queue)
kill_fasync(&fasync_queue, SIGIO, POLL_IN);

Ⅱ rlxlinux是啥

rlxlinux是一個操作系統。或者說是一個操作系統最底層的核心，這個核心可以管理整個計算機的硬體，使計算機的硬體完整的運早困作起來並等待使用者輸入指令最早的linux是有Torwalds在1991年寫出來的，它秉承了Unix的良好傳統慧陵穩定性高多人多任務的環境設計優良。

rlxlinux的特點

免費開源Linux是一款完全免費的操作系統，任何人都可以從網路上下載到它的源代碼，並可以根據自己的需求進行定製化的開發，而且沒有版許可權制模塊化程度高Linux的內核設計分成進程管理內存管理進程間通信虛擬文件系統網路5部分。前睜戚

其採用的模塊機制使得用戶可以根據實際需要，在內核中插入或移走模塊這使得內核可以被高度的剪裁定製以方便在不同的場景下使用，Linux系統廣泛的硬體支持得益於其免費開源的特點，有大批程序員不斷地向Linux社區提供代碼。

Ⅲ linux內核主要由哪幾個部分組成

一個完整的Linux內核一般由5部分組成，它們分別是內存管理、進程管理、進程間通信、虛擬文件系統和網路介面。

1、內存管理
內存管理主要完成的是如何合理有效地管理整個系統的物理內存，同時快速響應內核各個子系統對內存分配的請求。

Linux內存管理支持虛擬內存，而多餘出的這部分內存就是通過磁碟申請得到的，平時系統只把當前運行的程序塊保留在內存中，其他程序塊則保留在磁碟中。在內存緊缺時，內存管理負責在磁碟和內存間交換程序塊。

2、進程管理
進程管理主要控制系統進程對CPU的訪問。當需要某個進程運行時，由進程調度器根據基於優先順序的調度演算法啟動新的進程。：Linux支持多任務運行，那麼如何在一個單CPU上支持多任務呢？這個工作就是由進程調度管理來實現的。

在系統運行時，每個進程都會分得一定的時間片，然後進程調度器根據時間片的不同，選擇每個進程依次運行，例如當某個進程的時間片用完後，調度器會選擇一個新的進程繼續運行。

由於切換的時間和頻率都非常的快，由此用戶感覺是多個程序在同時運行，而實際上，CPU在同一時間內只有一個進程在運行，這一切都是進程調度管理的結果。

3、進程間通信
進程間通信主要用於控制不同進程之間在用戶空間的同步、數據共享和交換。由於不用的用戶進程擁有不同的進程空間，因此進程間的通信要藉助於內核的中轉來實現。

一般情況下，當一個進程等待硬體操作完成時，會被掛起。當硬體操作完成，進程被恢復執行，而協調這個過程的就是進程間的通信機制。

4、虛擬文件系統
Linux內核譽衫鉛中的虛擬文件系統用一個通用的文件模型表示了各種不同的文件系統，這個文件模型屏蔽了很多具體文件系統的差異，使Linux內核支持很多不同的文件系統。

這個文件系統可以分為邏輯文件系統和設備驅動程序：邏輯文件系統指Linux所支持的文件系統，例如ext2、ext3和fat等；設備驅動程序指為每一種硬體控制器所編寫的設備驅動程序模塊。

5、網路介面
網路介面提供了對各種網路標準的實現和各種網路硬體的支持。網路介面一般分為網路協議慶好和網路驅動程序。網路協議部分負責實現每一種可能的網路傳輸協議。

網路設備驅動程序則主要負責與硬體設備進行通信，每一種可能的網路硬體設備都有相應的設備驅動程序。

(3)linux模塊機制擴展閱讀：

Linux 操作系統的誕生、發展和成長過程始終依賴著五個重要支柱：UNIX操作系統、MINIX操作系統、GNU計劃、POSIX標准和Internet 網路。

1981 年IBM公司推出微型計算機IBM PC。

1991年，GNU計劃已經開發出了許多工具軟體，最受期盼的GNU C編譯器已經出現，GNU的操作系統核心HURD一直處於實驗階段，沒有任何可用性，實質上也沒能開發出完整的GNU操作系統，但是GNU奠定了Linux用戶基礎和開發環境。

1991年初，林納斯·托瓦茲開始在一台386sx兼容微機上學習minix操作系統。1991年4月，林納斯·托瓦茲開始醞釀並著手編制自己的操作系統。

1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上發布說自己已經成功地將bash 移植到了minix 上，而且已經愛不釋手、不能離開這個shell軟體了。

1993年，大約有100餘名程序員參與了Linux內核代碼編寫/修改工作，其中核心組由5人組成，此時Linux 0.99的代碼大約有十萬行，用戶大約有10萬左右。

1994年3月，Linux1.0發布，代碼量17萬行，當時是按照完全自由免費的協議發布，隨後正式採用GPL協議。

1995年1月，Bob Young創辦了RedHat（小紅帽），以GNU/Linux為核心，集成了400多個源代碼開放的程序模塊，搞出了一種冠以品牌的Linux，即RedHat Linux,稱為Linux"發行版"，在市場上出售。這在經營模式上是一種創舉。

2001年1月，Linux 2.4發布，它進一步地提升了SMP系統的擴展性，同時它也集成了很多用於支持桌面系統的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，內置的即插即用，等等功能。

2003年12月，Linux 2.6版內核發布，相對於2.4版內核2.6在對系統的支持都有很大的變化。

2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO繼續頂著罵名四處強行「塌棚化緣」， Asianux， MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度贏利。3月，SGI宣布成功實現了Linux操作系統支持256個Itanium 2處理器。

Ⅳ linux內核為什麼引入模塊機制

為保持 Linux 內核的穩定與可持續發展，內核在發展過程中引進了可裝載模塊這一特性。內核可裝載模塊就是可在內核運行時載入到內核的一組代碼。通常 , 我們會在兩個版本不同的內茄扒畢核上裝載同一模塊失敗，即使是在兩個相鄰的補丁級（Patch Level）版本上。這是因為內核在引入可裝載模塊的同時，對此兆模塊採取了版本信息校驗。這是一個與模塊代碼無關，卻與內核相連的機制。顫芹該校驗機制保證了內核裝載的模塊是用戶認可的，且安全的。

Ⅳ Linux內核模塊的優缺點

利用內核模塊的動態裝載性具有如下優點：
·將內核映象的尺寸保持在最小，並具有最大的靈活性；
·便於檢驗新的內核代碼，而不需重新編譯內核並重新引導。
但是，內核模塊的引入也帶來了如下問題：
·對系統性能和內存利用有負面影響；
·裝入的內核模塊和其他內核部分一樣，具有相同的訪問許可權，因此，差的內核模塊會導致系統崩潰；
·為了使內核模塊訪問所有內核資源，內核必須維護符號表，並在裝入和卸載模塊時修改這些符號表；
·有些模塊要求利用其他模塊的功能，因此，內核要維護模塊之間的依賴性。
·內核必須能夠在卸載模塊時通知模塊，並且要釋放分配給模塊的內存和中斷等資源；
·內核版本和模塊版本的不兼容，也可能導致系統崩潰，因此，嚴格的版本檢查是必需的。
盡管內核模塊的引入同時也帶來不少問題，但是模塊機制確實是擴充內核功能一種行之有效的方法，也是在內核級進行編程的有效途徑。

Ⅵ Linux系統由哪些模塊組成

Linux系統一般有4個主要部分：內核、shell、文件系統和應用程序。內核、shell和文件系統一起形段沒純成了基本握咐的操作系統結構，察渣它們使得用戶可以運行程序、管理文件並使用系統。

Ⅶ Linux內核模塊的概念

首先什麼是內核模塊呢?這對於初學者無非是個非常難以理解的概念。內核模塊是Linux內核向外部提供的一個插口，其全稱為動態可載入內核模塊（Loadable Kernel Mole，LKM），我們簡稱為模塊。Linux內核之所以提供模塊機制，是因為它本身是一個單內核（monolithic kernel）。單內核的最大優點是效掘坦率高，因為所有的內容都集成在一起，局燃但其缺點是可擴展性和可維護性相對較差，模塊機制就是為了彌補這一缺陷。
模塊是具有獨立功能的程序，它可以被單獨編譯，但不能獨立運行。它在運行時被鏈接到內核作為內核的一部分在內核空間運行，這與運行在用戶空間的進程是不同的。模塊通常由一組函數和數據結構組成，用來實現一種文件系統、一個驅動程序或其他內核上層的功能。
總之，模塊是一桐散虛個為內核（從某種意義上來說，內核也是一個模塊）或其他內核模塊提供使用功能的代碼塊。

Ⅷ linux包含哪些模塊

一、進程調度模塊
Linux以進程作為系統資源分配的基本單位，並採用動態優先順序的進程高級演算法，保證各個進程使用處理機的合理性。進程調度模塊主要是對進程使用的處理機進行管理和控制。
二、進程間通信模塊
進程間通信主要用於控制不同進程之間在用戶空間的同步、數據共享和交換。由於不同的用戶進程擁有不同的進程空間，因此進程間的通信要藉助於內核的中轉來實現。一般情況下，當一個進程等待硬體操作完成時，會被掛起。當硬體操作完成，進程被恢復執行，而協調這個過程的就是進程間的通信機制。
進程間通信模塊保證了Linux支持多種進程間通信機制，包括管道、命名管道、消息隊列、信號量和共享內存等。
三、內存管理模塊
Linux的內存管理模塊採用先進的虛擬存儲機制，實現對多進程的存儲管理。它提供了十分可靠的存儲保護措施，對進程賦予不同的許可權，用戶不能直接訪問系統的程序和數據，保證了系統的安全性。同時，為每個用戶進程分配一個相互獨立的虛擬地址空間。
四、文件系統模塊
Linux的文件系統模塊採用先進的虛擬文件系統技術，屏蔽了各種文件系統的差別，為處理各種不同的文件系統提供了統一的介面，支持多種不同的物理文件系統達90多種。同時，Linux把各種硬體設備看作一種特殊的文件來處理，用管理文件的方法管理設備，非常方便、有效。
五、網路介面模塊
Linux具有最強大的網路功能。網路介面模塊通過套接字機制實現計算機之間的網路通信，並採用網路層次模型提供對多種網路協議和網路硬體設備的支持。
網路介面提供了對各種網路標準的實現和各種網路硬體的支持。網路介面一般分為網路協議和網路驅動程序。網路協議部分負責實現每一種可能的網路傳輸協議。網路設備驅動程序則主要負責與硬體設備進行通信，每一種可能的網路硬體設備都有相應的設備驅動程序。

Ⅸ arm-linux模塊機制 模塊宏什麼意思

嵌入式linux系統沒有usb轉模塊驅動是需要自裂運己開發的，而pc上的liunx系統晌殲是廠家已經做好的肆謹梁包含有常用的驅動，嵌入式開發就是這樣，驅動內核開發等一些底層開發需要做的，親要是要使用方便可以去了解下嵌視科技的qs-pte9視覺開發板，不用考慮底層...

Ⅹ 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
。