Linux 3.5 内核模块开发编程

Posted 2023-02-16 信盈达-周老师

1.1 Linux内核模块介绍1.1.1 Linux内核模块概述

嵌入式设备驱动开发中将驱动程序以模块的形式发布，更是极大地提高了设备使用的灵活性——用户只需要拿到相关驱动模块，再插入到用户的内核中，即可灵活地使用你的设备。
1.1.2 使用Linux模块的优点

1.    用户可以随时扩展Linux系统的功能。
   

2.    当要修改当前Linux系统的驱动时，只需要卸载旧模块，编译目标驱动模块，重新安装插入即可。
   

3.    系统中如果需要使用新模块，不必重新编译内核，只要插入相应的模块即可。
   

4.    减小Linux内核的体积，节省flash。
   

1.2 Linux模块入门1.2.1 模块相关命令1.2.1.1 Linux模块命令详细介绍

1.  模块安装命令：insmod
   

insmod xxxx.ko
2. 查看当前已经安装模块：lsmod
lsmod 不需要参数
3. 模块卸载命令：rmmod
rmmod xxxxx.ko
4. 查看模块信息：modinfo
在X86上操作：
[root@zhifachen linux-3.5]# modinfo/root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko
filename: /root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko
license: GPL
depends:
intree: Y
vermagic: 3.5.0-FriendlyARM SMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8
[root@zhifachen linux-3.5]#
1.2.1.2 Linux模块命令测试示例

注意：模块的编译是依赖具体一份源码，并且这份被编译过，并且没有使用mrproper，distclean清除的源码工程。
1.2.2 使用makemodules编译内核源码树中的模块

1.  添加内核菜单
   

2.  make menuconfig 配置为 M
   

3.  在顶层目录终端输入makemodules
   

直接make 也可生成模块文件（.ko）,也会生成zImage，当你只想编译模块而不想编译zImage时候使用 make modules 命令会更加快速。
1.2.3 把内核源码树中模块源文件编译到内核映像中

如果不需要配置菜单只想编译代码到内核zImage，Makefile可以这样写obj-y += xxxx.o
如果不需要配置菜单只想编译代码为外部模块，Makefile可以这样写 obj-m+= xxxx.o
1.2.4 在内核源码中添加自定义的模块并且编译1.2.5 外部独立Makefile编译模块

在驱动开发阶段，接触到新驱动机率非常高，如果都要去修改内核源码Makefile, 太过于繁杂，也不利于移植，实际开发中会使用另外一种方法来编译模块文件。
1.2.5.1 Linux内核模块代码文件模板

可以直接复制内核源码中自带的示例模板来测试：drivers/char/tiny4412_hello_module.c
1.2.5.2 Linux内核模块编译Makefile模板

编译模块Makefile文件：

obj-m += xyd_hello_module.o

all:

  @make -C /root/work/linux-3.5/  M=$(PWD)    modules

  @rm -rf *.o *.mod.c modules.order Module.symvers  *~   *.bak

clean:

  @rm -rf *.o *.mod.c modules.order  Module.symvers *.ko  *~  *.bak

make -C $(KDIR)M=$(PWD) modules
M=选项让该Makefile在构造modules目标之前返回到模块源代码目录，然后modules目标指向obj-m变量中设定的模块；在上面的例子中，我们将该变量设置成了module.o。
上面的清除规则是自己写的，也可利用内核Makefile清除规则来清编译生成目标文件，改进后代码：

obj-m += xyd_hello_module.o

x86 编译时候使用： uname -r 得到当前内核的版本号

#KDIR := /lib/modules/uname -r/build

#arm 编译时候使用

KDIR :=/root/work/linux-3.5

all:

  @make -C  $(KDIR)   M=$(PWD)  modules

clean:

  @make -C  $(KDIR)   M=$(PWD)  modules  clean

  @rm -f *.ko.unsigned *~

1.1.1 Linux内核printk 函数

内核中不能使用printf函数输出信息，要使用printk函数，这个函数有输出等级控制的。
内核通过 printk() 输出的信息具有日志级别，日志级别是通过在 printk() 输出的字符串前加一个带尖括号的整数来控制的，如 printk("<6>Hello, world!/n");。内核中共提供了八种不同的日志级别，在 linux/kernel.h 中有相应的宏对应。
#defineKERN_EMERG “<0>” /* system is unusable 系统不可用*/
#defineKERN_ALERT “<1>” /* action must be takenimmediately警报，必须立即采取行动*/
#define KERN_CRIT “<2>” /critical conditions临界状态 /
#defineKERN_ERR “<3>” / error conditions 错误状态/
#defineKERN_WARNING “<4>” /* warningconditions警告状态*/
#defineKERN_NOTICE “<5>” /* normal but significant正常的，但引人注目*/
#define KERN_INFO “<6>” /informational 信息/
#defineKERN_DEBUG “<7>” /* debug-level messages调试等级信息 */
可以通过 查看/proc/sys/kernel/printk 文件内容知道设置信息。

[root@ChenZhiFa/]# cat /proc/sys/kernel/printk
7 4 1 7

可以通过echo 命令修改种个等级：
[root@ChenZhiFa/]# echo 4 4 1 7 > /proc/sys/kernel/printk

说明：直接使用printk( “kkkk”); 这样没有指明等级，这种未明确指定。

只有等级比较当前终端等级高才会在终端上显示出来。
以下进行X86 系统上的测试（在纯字符界面下测试有效，在图形界面中是无效）
在图形界面系统中按 Ctl + Alt + F2 (F2~F6键其中一个，不同电脑可能不同)，可以进入到纯字符界面，要返回按Ctl +Alt + F1（不同电脑可能不同）
printk — 不支持浮点数，实际上驱动程序也不支持浮点运算。所有浮点运算应该放在用户空间。

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