Linux驱动模块加载和卸载以及设备注册与注销

一、驱动模块的加载和卸载

Linux驱动有两种运行方式，第一种就是将驱动编译进Linux内核中，这样当Linux内核启动的时候就会自动运行驱动程序。第二种就是将驱动编译成模块（Linux下模块扩展名为.ko)，在Linux内核启动以后使用“insmod”命令加载驱动模块。在调试驱动的时候一般都选择将其编译为模块，这样修改驱动以后只需要编译一下驱动代码即可，不需要编译整个Linux代码。而且在调试的时候只需要加载或者卸载驱动模块即可，不需要重启整个系统。总之，将驱动编译为模块最大的好处就是方便开发，当驱动开发完成，确定没有问题以后就可以将驱动编译进Linux内核中，当然也可以不编译进Linux内核中，具体看自己的需求。模块有加载和卸载两种操作，在编写驱动的时候需要注册这两种操作函数，模块的加载和卸载注册函数如下：

module_init(xxx_init);
//注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit);
//注册模块卸载函数

module_init函数用来向Linux内核注册一个模块加载函数，参数xxx_init就是需要注册的具体函数，当使用“insmod”命令加载驱动的时候，xxx_init这个函数就会被调用。module_exit()函数用来向Linux内核注册一个模块卸载函数，参数xxx_exit就是需要注册的具体函数，当使用“rmmod”命令卸载具体驱动的时候xxx_exit函数就会被调用。字符设备驱动模块加载和卸载模板如下所示：

/*驱动入口函数*/
static int _init xxx_init(void)
{/*入口函数具体内容*/
return 0;
}
/*驱动出口函数*/
static void _ exit xxx _ exit ( void )
{/*出口函数具体内容*/
}/*将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数*/
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);

第2行，定义了个名为xxx_init的驱动入口函数，并且使用了“_init”来修饰。
第9行，定义了个名为xxx_exit的驱动出口函数，并且使用了“_exit”来修饰。
第15行，调用函数module_init来声明xxx_init为驱动入口函数，当加载驱动的时候xxx_init函数就会被调用。
第16行，调用函数module_exit来声明xxx_exit为驱动出口函数，当卸载驱动的时候xxx_exit函数就会被调用。

二、insmod和rmmod命令

1、insmod命令
驱动编译完成以后扩展名为.ko，有两种命令可以加载驱动模块：insmod和modprobe，insmod是最简单的模块加载命令，此命令用于加载指定的.ko模块，比如加载drv.ko这个驱动模块，命令如下：

insmod drv.ko

insmod命令不能解决模块的依赖关系，比如drv.ko依赖first.ko这个模块，就必须先使用insmod命令加载first.ko这个模块，然后再加载drv.ko这个模块。但是modprobe就不会存在这个问题，modprobe会分析模块的依赖关系，然后会将所有的依赖模块都加载到内核中，因此modprobe命令相比insmod要智能一些。modprobe命令主要智能在提供了模块的依赖性分析、错误检查、错误报告等功能，推荐使用modprobe命令来加载驱动。modprobe命令默认会去/lib/modules/目录中查找模块
因此modprobe命令默认会到/lib/modules/4.1.15这个目录中查找相应的驱动模块，一般自己制作的根文件系统中是不会有这个目录的，所以需要自己手动创建。
2、rmmod命令
驱动模块的卸载使用命令“rmmod”即可，比如要卸载drv.ko,使用如下命令即可：

rmmod drv.ko

也可以使用“modprobe -r”命令卸载驱动，比如要卸载drv.ko，命令如下：

modprobr -r drv.ko

使用modprobe命令可以卸载掉驱动模块所依赖的其他模块，前提是这些依赖模块已经没有被其他模块所使用，否则就不能使用modprobe来卸载驱动模块。所以对于模块的卸载，还是推荐使用rmmod命令。

三、字符设备注册和注销

对于字符设备驱动而言，当驱动模块加载成功以后需要注册字符设备，同样，卸载驱动模块的时候也需要注销掉字符设备。字符设备的注册和注销函数原型如下所示：

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,const struct file_operations*fops)
static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)

1、register_chrdev函数用于注册字符设备，此函数一共有三个参数，这三个参数的含义如下：

major：主设备号，Linux下每个设备都有一个设备号，设备号分为主设备号和次设备号两部分。
name：设备名字，指向一串字符串。
fops：结构体file_operations类型指针，指向设备的操作函数集合变量。

2、unregister_chrdev函数用户注销字符设备，此函数有两个参数，这两个参数含义如下：

major：要注销的设备对应的主设备号。
name：要注销的设备对应的设备名。

一般字符设备的注册在驱动模块的入口函数xxx_init中进行，字符设备的注销在驱动模块的出口函数xxx_exit中进行。在示例代码40.2.2.1中字符设备的注册和注销，内容如下所示：

static struct file_operations test_fops;
/*驱动入口函数*/
static int _init xxx_init(void)
{/*入口函数具体内容*/int retvalue = 0;/*注册字符设备驱动*/retvalue = register_chrdev(200,"chrtest", &test_fops);if(retvalue<0){/*字符设备注册失败，自行处理*/}return 0;
}
/*驱动出口函数*/
static void_exit xxx_exit(void)
{/*注销字符设备驱动*/unregister_chrdev(200,"chrtest");
}
/*将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数*/
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);

定义了一个file_operations结构体变量test_fops，test_fops就是设备的操作函数集合，只是此时我们还没有初始化test_fops中的open、release等这些成员变量，所以这个操作函数集合还是空的。
调用函数register_chrdev注册字符设备，主设备号为200，设备名字为“chrtest”，设备操作函数集合就是第1行定义的test_fops。要注意的一点就是，选择没有被使用的主设备号，输入命令“cat/proc/devices”可以查看当前已经被使用掉的设备号。
调用函数unregister_chrdev注销主设备号为200的这个设备。

以上即为Linux驱动模块加载和卸载的介绍！！！