linux 驱动学习笔记04--简单驱动

首先贴代码helloworld.c和Makefile

/*************************************************************************
    > File Name: helloworld.c
    > Author: hailin.ma
    > Mail: mhl2018@126.com
    > Created Time: Wed 15 Jul 2015 02:39:35 PM CST
 ************************************************************************/

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>

static char* mod_name = "hello";
static int mod_num = ;

static int __init hello_init(void)
{
    printk(KERN_INFO"hello world init! mod_name = %s,mod_num = %d\n",mod_name,mod_num);
    return ;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO"hello world exit!\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

module_param(mod_name,charp,S_IRUGO);
module_param(mod_num,int,S_IRUGO);
MODULE_AUTHOR("hailin.ma <mhl2018@126.com>");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_DESCRIPTION("A simple hello world module");
MODULE_ALIAS("simple driver test");

Makefile

#CFLAGS = -g
KVERS = /lib/modules/$(shell uname -r)/build

obj-m += hello.o
hello-objs:=helloworld.o

all:
    make -C $(KVERS) M=$(PWD) modules
    @rm *.o

clean:
    make -C $(KVERS) M=$(PWD) clean

make 执行后将生成hello.ko文件，命令：insmod hello.ko 即可加载模块到内核。加载 hello.ko 后，内核中将包含
/sys/module/hello 目录，该目录下又包含一个 refcnt 文件和一个 sections 目录，在/sys/module/hello
目录下运行“ tree –a” 得到如下目录树：

modinfo <模块名 >命令可以获得模块的信息，包括模块作者、模块的说明、模块所支持
的参数以及 vermagic：

insmod  加载模块

lsmod  查看已加载模块， lsmod 命令实际上是读取并分析“/proc/modules” 文件。

rmmod  卸载模块

tail /var/log/messages 查看printk打印消息

一个 Linux 内核模块主要由如下几个部分组成。
（ 1 ）模块加载函数（一般需要）。
当通过 insmod 或 modprobe 命令加载内核模块时，模块的加载函数会自动被内核执行，完成
本模块的相关初始化工作。

static int _ _init initialization_function(void)　　　　　　//初始化函数
{
 /* 初始化代码 */
}
module_init(initialization_function);　　　　//指定模块初始化函数

模块加载函数必须以“ module_init(函数名 )” 的形式被指定。它返回整型值，若初始化成功，
应返回 0。而在初始化失败时，应该返回错误编码。在 Linux 内核里，错误编码是一个负值，在
<linux/errno.h>中定义，包含-ENODEV、 -ENOMEM 之类的符号值。总是返回相应的错误编码是
种非常好的习惯，因为只有这样，用户程序才可以利用 perror 等方法把它们转换成有意义的错误
信息字符串。
在 Linux 2.6 内核中，可以使用 request_module(const char *fmt, …)函数加载内核模块，驱动开
发人员可以通过调用
request_module(module_name);
或
request_module("char-major-%d-%d", MAJOR(dev), MINOR(dev));
这种灵活的方式加载其他内核模块。
在 Linux 中，所有标识为_ _init 的函数在连接的时候都放在.init.text 这个区段内，此外，所有
的_ _init 函数在区段.initcall.init 中还保存了一份函数指针，在初始化时内核会通过这些函数指针
调用这些_ _init 函数，并在初始化完成后，释放 init 区段（包括.init.text、 。initcall.init等）。

（ 2）模块卸载函数（一般需要）。
当通过 rmmod 命令卸载某模块时，模块的卸载函数会自动被内核执行，完成与模块卸载函数
相反的功能。

static void _ _exit cleanup_function(void)　　　　//模块卸载函数
{
  /* 释放代码 */
}
module_exit(cleanup_function);　　　　　　//指定模块卸载函数

模块卸载函数在模块卸载的时候执行，不返回 任何值，必须以“ module_exit(函数名 )” 的形
式来指定。
通常来说，模块卸载函数要完成与模块加载函数相反的功能， 如下所示。
! 若模块加载函数注册了 XXX，则模块卸载函数应该注销 XXX。
! 若模块加载函数动态申请了内存，则模块卸载函数应释放该内存。
! 若模块加载函数申请了硬件资源（中断、 DMA 通道、 I/O 端口和 I/O 内存等）的占用，
则模块卸载函数应释放这些硬件资源。
! 若模块加载函数开启了硬件，则卸载函数中一般要关闭之。
和_ _init 一样， _ _exit 也可以使对应函数在运行完成后自动回收内存。实际上， _ _init 和_ _exit
都是宏，其定义分别为：
#define _ _init _ _attribute_ _ (( _ _section_ _ (".init.text")))
和
#ifdef MODULE
#define _ _exit _ _attribute_ _ (( _ _section_ _(".exit.text")))

#else
#define _ _exit _ _attribute_used_ _attribute_ _ (( _ _section_ _(".exit.text")))
#endif
数据也可以被定义为_ _initdata 和_ _exitdata，这两个宏分别为：
#define _ _initdata _ _attribute_ _ (( _ _section_ _ (".init.data")))
和
#define _ _exitdata _ _attribute_ _ (( _ _section_ _(".exit.data")))

（ 3）模块许可证声明（必须）。
许可证（ LICENSE）声明描述内核模块的许可权限，如果不声明 LICENSE，模块被加载时，
将收到内核被污染 （ kernel tainted）的警告。
在 Linux 2.6 内核中，可接受的 LICENSE 包括“GPL”、“GPL v2”、“GPL and additional rights”、
“ Dual BSD/GPL”、 “ Dual MPL/GPL” 和“ Proprietary”。
大多数情况下，内核模块应遵循 GPL 兼容许可权。 Linux 2.6 内核模块最常见的是以
MODULE_LICENSE( "Dual BSD/GPL" )语句声明模块采用 BSD/GPL 双 LICENSE。
（ 4）模块参数（可选）。
模块参数是模块被加载的时候可以被传递给它的值，它本身对应模块内部的全局变量。

我们可以用 “ module_param(参数名 ,参数类型,参数读/写权限)” 为模块定义一个参数，例如下
列代码定义了 1 个整型参数和 1 个字符指针参数：

static char *book_name = " dissecting Linux Device Driver ";
static int num =  ;
module_param(num, int, S_IRUGO);
module_param(book_name, charp, S_IRUGO);

在装载内核模块时，用户可以向模块传递参数，形式为“ insmode（或 modprobe）模块名 参
数名 =参数值”，如果不传递，参数将使用模块内定义的缺省值。
参数类型可以是 byte、 short、 ushort、 int、 uint、 long、 ulong、 charp（字符指针）、 bool 或 invbool
（布尔的反），在模块被编译时会将 module_param 中声明的类型与变量定义的类型进行比较，判断
是否一致。
模块被加载后，在/sys/module/目录下将出现以此模块名命名的目录。当“参数读/写权限” 为 0
时，表示此参数不存在 sysfs 文件系统下对应的文件节点，如果此模块存在“参数读/写权限” 不为 0
的命令行参数，在此模块的目录下还将出现 parameters 目录，包含一系列以参数名命名的文件节点，
这些文件的权限值就是传入 module_param()的“参数读/写权限”，而文件的内容为参数的值。
除此之外，模块也可以拥有参数数组，形式为“module_param_array(数组名,数组类型,数组长,参数
读/写权限)”。从 2.6.0～2.6.10 版本， 需将数组长变量名赋给“数组长”，从 2.6.10 版本开始， 需将数组
长变量的指针赋给“数组长”，当不需要保存实际输入的数组元素个数时，可以设置“数组长” 为 NULL。
运行 insmod，不同参数用空格隔开

（ 5）模块导出符号（可选）。
内核模块可以导出符号（ symbol，对应于函数或变量），这样其他模块可以使用本模块中的变
量或函数。