linux模块机制

Ⅰ linux驱动模块中添加异步通知机制需要完成哪些工作

一 驱动方面：
1. 在设备抽象的数据结构中增加一个struct fasync_struct的指针
2. 实现设备操作中的fasync函数，这个函数很简单，其主体就是调用内核的fasync_helper函数。
3. 在需要向用户空间通知的地方(例如中断中)调用内核的kill_fasync函数。
4. 在驱动的release方法中调用前面定义的fasync函数
呵呵，简单吧，就三点。其中fasync_helper和kill_fasync都是内核函数，我们只需要调用就可以了。在1中定义的指针是一个重要参数，fasync_helper和kill_fasync会使用这个参数。

二 应用层方面
1. 利用signal或者sigaction设置SIGIO信号的处理函数
2. fcntl的F_SETOWN指令设置当前进程为设备文件owner
3. fcntl的F_SETFL指令设置FASYNC标志
完成了以上的工作的话，当内核执行到kill_fasync函数，用户空间SIGIO函数的处理函数就会被调用了。
呵呵，看起来不是很复杂把，让我们结合具体代码看看就更明白了。
先从应用层代码开始吧：

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

#define MAX_LEN 100

//处理函数，没什么好讲的，用户自己定义

void input_handler(int num)
{

char data[MAX_LEN];

int len;
//读取并输出STDIN_FILENO上的输入

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

void main()

{

int oflags;

//启动信号驱动机制,将SIGIO信号同input_handler函数关联起来,一旦产生SIGIO信号,就会执行input_handler

signal(SIGIO, input_handler);

//STDIN_FILENO是打开的设备文件描述符,F_SETOWN用来决定操作是干什么的,getpid()是个系统调用，

//功能是返回当前进程的进程号,整个函数的功能是STDIN_FILENO设置这个设备文件的拥有者为当前进程。
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid());

//得到打开文件描述符的状态

oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL);

//设置文件描述符的状态为oflags | FASYNC属性,一旦文件描述符被设置成具有FASYNC属性的状态，
//也就是将设备文件切换到异步操作模式。这时系统就会自动调用驱动程序的fasync方法。
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC);

//最后进入一个死循环，程序什么都不干了，只有信号能激发input_handler的运行

//如果程序中没有这个死循环，会立即执行完毕
while (1);
}
再看驱动层代码，驱动层其他部分代码不变，就是增加了一个fasync方法的实现以及一些改动

//首先是定义一个结构体，其实这个结构体存放的是一个列表，这个

//列表保存的是一系列设备文件，SIGIO信号就发送到这些设备上
static struct fasync_struct *fasync_queue;

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

{

int retval;
//将该设备登记到fasync_queue队列中去

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

{
return retval;

}
return 0;

}
在驱动的release方法中我们再调用my_fasync方法

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

{

//..processing..

drm_fasync(-1, filp, 0);

//..processing..
}这样后我们在需要的地方（比如中断）调用下面的代码,就会向fasync_queue队列里的设备发送SIGIO信号
，应用程序收到信号，执行处理程序
if (fasync_queue)
kill_fasync(&fasync_queue, SIGIO, POLL_IN);

Ⅱ rlxlinux是啥

rlxlinux是一个操作系统。或者说是一个操作系统最底层的核心，这个核心可以管理整个计算机的硬件，使计算机的硬件完整的运早困作起来并等待使用者输入指令最早的linux是有Torwalds在1991年写出来的，它秉承了Unix的良好传统慧陵稳定性高多人多任务的环境设计优良。

rlxlinux的特点

免费开源Linux是一款完全免费的操作系统，任何人都可以从网络上下载到它的源代码，并可以根据自己的需求进行定制化的开发，而且没有版权限制模块化程度高Linux的内核设计分成进程管理内存管理进程间通信虚拟文件系统网络5部分。前睁戚

其采用的模块机制使得用户可以根据实际需要，在内核中插入或移走模块这使得内核可以被高度的剪裁定制以方便在不同的场景下使用，Linux系统广泛的硬件支持得益于其免费开源的特点，有大批程序员不断地向Linux社区提供代码。

Ⅲ linux内核主要由哪几个部分组成

一个完整的Linux内核一般由5部分组成，它们分别是内存管理、进程管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口。

1、内存管理
内存管理主要完成的是如何合理有效地管理整个系统的物理内存，同时快速响应内核各个子系统对内存分配的请求。

Linux内存管理支持虚拟内存，而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的，平时系统只把当前运行的程序块保留在内存中，其他程序块则保留在磁盘中。在内存紧缺时，内存管理负责在磁盘和内存间交换程序块。

2、进程管理
进程管理主要控制系统进程对CPU的访问。当需要某个进程运行时，由进程调度器根据基于优先级的调度算法启动新的进程。：Linux支持多任务运行，那么如何在一个单CPU上支持多任务呢？这个工作就是由进程调度管理来实现的。

在系统运行时，每个进程都会分得一定的时间片，然后进程调度器根据时间片的不同，选择每个进程依次运行，例如当某个进程的时间片用完后，调度器会选择一个新的进程继续运行。

由于切换的时间和频率都非常的快，由此用户感觉是多个程序在同时运行，而实际上，CPU在同一时间内只有一个进程在运行，这一切都是进程调度管理的结果。

3、进程间通信
进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不用的用户进程拥有不同的进程空间，因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。

一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，会被挂起。当硬件操作完成，进程被恢复执行，而协调这个过程的就是进程间的通信机制。

4、虚拟文件系统
Linux内核誉衫铅中的虚拟文件系统用一个通用的文件模型表示了各种不同的文件系统，这个文件模型屏蔽了很多具体文件系统的差异，使Linux内核支持很多不同的文件系统。

这个文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序：逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统，例如ext2、ext3和fat等；设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。

5、网络接口
网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议庆好和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。

网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信，每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序。

(3)linux模块机制扩展阅读：

Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱：UNIX操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet 网络。

1981 年IBM公司推出微型计算机IBM PC。

1991年，GNU计划已经开发出了许多工具软件，最受期盼的GNU C编译器已经出现，GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段，没有任何可用性，实质上也没能开发出完整的GNU操作系统，但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。

1991年初，林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月，林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。

1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将bash 移植到了minix 上，而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。

1993年，大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作，其中核心组由5人组成，此时Linux 0.99的代码大约有十万行，用户大约有10万左右。

1994年3月，Linux1.0发布，代码量17万行，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用GPL协议。

1995年1月，Bob Young创办了RedHat（小红帽），以GNU/Linux为核心，集成了400多个源代码开放的程序模块，搞出了一种冠以品牌的Linux，即RedHat Linux,称为Linux"发行版"，在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。

2001年1月，Linux 2.4发布，它进一步地提升了SMP系统的扩展性，同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，内置的即插即用，等等功能。

2003年12月，Linux 2.6版内核发布，相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。

2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO继续顶着骂名四处强行“塌棚化缘”， Asianux， MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月，SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium 2处理器。

Ⅳ linux内核为什么引入模块机制

为保持 Linux 内核的稳定与可持续发展，内核在发展过程中引进了可装载模块这一特性。内核可装载模块就是可在内核运行时加载到内核的一组代码。通常 , 我们会在两个版本不同的内茄扒毕核上装载同一模块失败，即使是在两个相邻的补丁级（Patch Level）版本上。这是因为内核在引入可装载模块的同时，对此兆模块采取了版本信息校验。这是一个与模块代码无关，却与内核相连的机制。颤芹该校验机制保证了内核装载的模块是用户认可的，且安全的。

Ⅳ Linux内核模块的优缺点

利用内核模块的动态装载性具有如下优点：
·将内核映象的尺寸保持在最小，并具有最大的灵活性；
·便于检验新的内核代码，而不需重新编译内核并重新引导。
但是，内核模块的引入也带来了如下问题：
·对系统性能和内存利用有负面影响；
·装入的内核模块和其他内核部分一样，具有相同的访问权限，因此，差的内核模块会导致系统崩溃；
·为了使内核模块访问所有内核资源，内核必须维护符号表，并在装入和卸载模块时修改这些符号表；
·有些模块要求利用其他模块的功能，因此，内核要维护模块之间的依赖性。
·内核必须能够在卸载模块时通知模块，并且要释放分配给模块的内存和中断等资源；
·内核版本和模块版本的不兼容，也可能导致系统崩溃，因此，严格的版本检查是必需的。
尽管内核模块的引入同时也带来不少问题，但是模块机制确实是扩充内核功能一种行之有效的方法，也是在内核级进行编程的有效途径。

Ⅵ Linux系统由哪些模块组成

Linux系统一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起形段没纯成了基本握咐的操作系统结构，察渣它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。

Ⅶ Linux内核模块的概念

首先什么是内核模块呢?这对于初学者无非是个非常难以理解的概念。内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loadable Kernel Mole，LKM），我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制，是因为它本身是一个单内核（monolithic kernel）。单内核的最大优点是效掘坦率高，因为所有的内容都集成在一起，局燃但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差，模块机制就是为了弥补这一缺陷。
模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。
总之，模块是一桐散虚个为内核（从某种意义上来说，内核也是一个模块）或其他内核模块提供使用功能的代码块。

Ⅷ linux包含哪些模块

一、进程调度模块
Linux以进程作为系统资源分配的基本单位，并采用动态优先级的进程高级算法，保证各个进程使用处理机的合理性。进程调度模块主要是对进程使用的处理机进行管理和控制。
二、进程间通信模块
进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不同的用户进程拥有不同的进程空间，因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。一般情况下，当一个进程等待硬件操作完成时，会被挂起。当硬件操作完成，进程被恢复执行，而协调这个过程的就是进程间的通信机制。
进程间通信模块保证了Linux支持多种进程间通信机制，包括管道、命名管道、消息队列、信号量和共享内存等。
三、内存管理模块
Linux的内存管理模块采用先进的虚拟存储机制，实现对多进程的存储管理。它提供了十分可靠的存储保护措施，对进程赋予不同的权限，用户不能直接访问系统的程序和数据，保证了系统的安全性。同时，为每个用户进程分配一个相互独立的虚拟地址空间。
四、文件系统模块
Linux的文件系统模块采用先进的虚拟文件系统技术，屏蔽了各种文件系统的差别，为处理各种不同的文件系统提供了统一的接口，支持多种不同的物理文件系统达90多种。同时，Linux把各种硬件设备看作一种特殊的文件来处理，用管理文件的方法管理设备，非常方便、有效。
五、网络接口模块
Linux具有最强大的网络功能。网络接口模块通过套接字机制实现计算机之间的网络通信，并采用网络层次模型提供对多种网络协议和网络硬件设备的支持。
网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信，每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序。

Ⅸ arm-linux模块机制 模块宏什么意思

嵌入式linux系统没有usb转模块驱动是需要自裂运己开发的，而pc上的liunx系统晌歼是厂家已经做好的肆谨梁包含有常用的驱动，嵌入式开发就是这样，驱动内核开发等一些底层开发需要做的，亲要是要使用方便可以去了解下嵌视科技的qs-pte9视觉开发板，不用考虑底层...

Ⅹ 如何编译一个linux下的驱动模块

首先，我们要了解一下模块是如何别被构造的。模块的构造过程与用户空间
的应用程序的构造过程有显着不同；内核是一个大的、独立的程序
,
对于它的各
个部分如何组合在一起有详细的明确的要求。
Linux2.6
内核的构造过程也与以
前版本的内核构造过程不同；
新的构造系统用起来更加简单，
并且可产生更加正
确的结果
,
但是它看起来和先前的方法有很大不同。内核的构造系统非常复杂
,
我们所看到的只是它的一小部分。
如果读者想了解更深入的细节，
则应阅读在内
核源码中的
Document/kbuild
目录下的文件。

在构造内核模块之前，
有一些先决条件首先应该得到满足。
首先，
读者要保证你
有适合于你的内核版本的编译器、模块工具
,
以及其他必要工具。在内核文档目
录下的文件
Documentation/Changes
里列出了需要的工具版本；
在开始构造内
核前，
读者有必要查看该文件，
并确保已安装了正确的工具。
如果用错误的工具
版本来构造一个内核
(
及其模块
)
，可能导致许多奇怪的问题。另外也要注意
,
使
用太新版本的编译器偶尔可能也会导致问题。

一旦做好了上面的准备工作之后
,
其实给自己的模块创建一个
makefile
则非常
简单。实际上
,
对于本章前面展示的
" hello world"
例子
,
下面一行就够了
:
obj-m := hello.o
如果读者熟悉
make
，
但是对
Linux2.6
内核构造系统不熟悉的话
,
可能奇怪这个
makefile
如何工作。毕竟上面的这一行不是一个传统的
makefile
的样子。问
题的答案当然是内核构造系统处理了余下的工作。上面的赋值语句
(
它利用了由
GNU make
提供的扩展语法
)
说明有一个模块要从目标文件
hello.o
构造，而从
该目标文件构造的模块名称为
hello.ko.
如果我们想由两个源文件
(
比如
file1.c
和
file2.c )
构造出一个名称为
mole.ko
的模块
,
则正确的
makefile
可如下编写
:
obj-m := mole.o
mole-objs := file1.o file2.o
为了让上面这种类型的
makefile
文件正常工作
,
必须在大的内核构造系统环境
中调用他们。假设读者的内核源码数位于
~/kernel-2.6
目录
,
用来建立你的模
块的
make
命令
(
在包含模块源代码和
makefile
的目录下键入
)
应该是
:
make -C ~/kernel-2.6 M=`pwd` moles
这个命令首先是改变目录到用
-C
选项指定的位置
(
即内核源代码目录
)
，其中保
存有内核的顶层
makefile
文件。这个
M=
选项使
makefile
在构造
moles
目
标前
,
返回到模块源码目录。
然后，
moles
目标指向
obj-m
变量中设定的模块，
在上面的例子里，我们将该变量设置成了
mole.o
。

上面这样的
make
命令对于多个文件的编译显得不是很方便
,
于是内核开发者就
开发了一种
makefile
方式
,
这种方式使得内核树之外的模块构造变得更加容易。
代码清单
1.4
展示了
makefile
的编写方法：

代码清单
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
我们再次看到了扩展的
GNU
make
语法在起作用。在一个典型的构造过程中，这
个
makefile
将被读取两次。当从命令行中调用这个
makefile ,
它注意到
KERNELRELEASE
变量尚未设置。我们可以注意到，已安装的模块目录中存在一
个符号连接，
它指向内核的构造树，
这样这个
makefile
就可以定位内核的源代
码目录。如果读者时间运行的内核并不是要构造的内核，则可以在命令行提供
KERNELDIR=
选项或者设置
KERNELDIR
环境变量
,
或者修改
makefile
中设置
KERNELDIR
的那一行。在找到内核源码树
,
这个
makefile
会调用
default:
目
标
,
这个目标使用先前描述过的方法第二次运行
make
命令
(
注意，在这个
makefile
里
make
命令被参数化成
$(MAKE))
，以便运行内核构造系统。在第二
次读取
makefile
时，
它设置了
obj-m,
而内核的
makefile
负责真正构造模块。

这种构造模块的机制看起来很繁琐，可是，一旦我们习惯了使用这种机制
,
则会
欣赏内核构造系统带给我们的便利。需要注意的是
,
上面
makefile
并不完整，
一个真正的
makefile
应包含通常用来清除无用文件的目标
,
安装模块的目标等
等。一个完整的例子可以参考例子代码目录的
makefile
。