(四)Linux内核模块化编程
目录
- (一)模块化编程简介
- (二)安装卸载模块命令.
- (三)将自定义功能添加到内核三种方法
- (1)修改Kconfig和Makefile
- (2)直接修改功能对应目录下的Makefile文件
- (3)在内核目录中,将功能编译成模块文件,后期加载到内核中
- (四)模块文件模板
- (五)单模块编程
- (六)多模块编程
- (1)多个模块编译成多个.ko文件
- (2)多个模块编译成一个.ko文件
- (七)向模块传参
(一)模块化编程简介
Linux 内核整体结构已经很庞大,包含了很多的组件,而对于我们工程师而言,有两种方法,将需要的功能包含进内核当中。
一:将所有的功能都编译进 Linux 内核。
二:将需要的功能编译成模块,在需要的时候动态地添加。
我们在开发测试时常选择第二种方式,原因是程序反复修改,不适合直接编译到内核。 模块起到约束作用,意味着内核中所有的模块化程序均要遵循统一规则,否则无法添加到内核。
(二)安装卸载模块命令.
命令 | 解释 |
---|---|
insmod | 将模块添加进内核 |
rmmod | 将模块从内核卸载 |
lsmod | 查看已安装到内核的模块 |
modprobe | 载入指定的个别模块,或是载入一组相依赖的模块。 modprobe 会根据 depmod 所产生的依赖关系,决定要载入哪些模块。若在载入 过程中发生错误,在 modprobe 会卸载整组的模块。依赖关系是通过读取 /lib/modules/2.6.xx/modules.dep 得到的。而该文件是通过depmod 所建立。 |
modinfo | 查看模块信息。使用方法:modinfo XXX.ko |
tree –a | 查看当前目录的整个树结构 |
(三)将自定义功能添加到内核三种方法
(1)修改Kconfig和Makefile
通过修改内核的配置文件
Kconfig:在Kconfig文件中将自定义功能添加到选项菜单中,用来进行是否将功能添加到内核的选项功能的配置,Y标识编译到内核M标识编译为模块文件N标识不对功能做任何操作
config TINY4412_HELLO_MODULE //配置选项名tristate "Tiny4412 module sample" //在菜单中显示的名称//tristate :三态,Y,M,N,此位置或者为bool双态,Y,Ndepends on ARCH_EXYNOS4 //依赖的处理架构help //提示相关的信息Tiny4412 module sample.
我们在linux-3.5/drivers/char的Kconfig中加入上面的代码:
执行:
make menuconfig
//需要在顶级目录执行
//若无法打开需要安装库 apt install ncurses-dev
在界面里多出了一项:
这里仅仅是添加了编译选项,还需要在对应的Makefile文件进行修改
两个文件必须同时修改才能达到将功能添加到内核的操作
进入到linux-3.5/drivers/char执行
vim Makefile
经过上面的kcofig和Makefile修改,我们在顶级目录下执行make -j8 就可以编译内核,然后下载到开发板查看现象了
(2)直接修改功能对应目录下的Makefile文件
具体的修改和前面方法类似,不做过多介绍
obj-y += mem.o random.o
obj-$(CONFIG_TTY_PRINTK) += ttyprintk.o
obj-$(CONFIG_TTY_PRINTK):选项名称
obj-y:y标识yes 直接选中编译到内核,无需在Kconfig中进行功能选项配置
obj-m:直接编译成模块文件,Linux中模块文件编译后以.ko结尾
(3)在内核目录中,将功能编译成模块文件,后期加载到内核中
将模块加载到内核的方法
insmod xxx.ko
查看模块使用情况:
lsmod xxx.ko
将模块从内核卸载:
rmmod xxx.ko
可以在任意目录下对模块文件进行编译,而不局限内核目录
关于模块文件的编写,我们在下面进行详细的讲解。
(四)模块文件模板
1.模块文件模板(module.c)
static int __init XXX_init(void)//模块加载函数
{
//这里面做一些初始化工作
return 0;
}
static void __exit XXX_exit(void)//模块卸载函数
{
//这里面做一些模块卸载相关的工作
}
moudle_init(XXX_init); // 当执行#insmod 时调用,可以看作模块的入口
moudle_exit(XXX_exit); // 执行#rmmod 时调用,完成模块注销操作//必须有
MODULE_LICENSE("GPL");//模块的开源许可协议 // 模块的声明(非必须)
MODULE_AUTHOR // 声明作者
MODULE_DESCRIPTION // 对模块简单的描述
MODULE_VERSION // 声明模块的版本
MODULE_ALIAS // 模块的别名
MODULE_DEVICE_TABLE // 告诉用户空间这个模块所支持的设备
模块的卸载函数和模块加载函数实现相反的功能,主要包括:
1) 若模块加载函数注册了 XXX,则模块卸载函数注销 XXX
2) 若模块加载函数动态分配了内存,则模块卸载函数释放这些内存
3) 若模块加载函数申请了硬件资源,则模块卸载函数释放这些硬件资源
4) 若模块加载函数开启了硬件资源,则模块卸载函数一定要关闭这些资源
2.Makefile模板文件
CFLAG=-C
TARGET=cdev #你自己的模块文件名
KERNEL=/driver/linux-3.5 #linux内核顶级目录路径
obj-m +=$(TARGET).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean
(五)单模块编程
单模块即一个模块编译成一个.ko文件
例子:
tiny_hello_module.c
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
//加载函数入口
static int __init Test_module_init(void)
{printk("欢迎撬开内核驱动编程的大门\n");return 0;
}
//卸载函数入口
static void __exit Test_module_cleanup(void)
{printk("很机智,知难而退\n");
}
module_init(Test_module_init);
module_exit(Test_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");//如果不准寻GPL协议会报污染内核
/*
MODULE_AUTHOR // 声明作者
MODULE_DESCRIPTION // 对模块简单的描述
MODULE_VERSION // 声明模块的版本
MODULE_ALIAS // 模块的别名
MODULE_DEVICE_TABLE // 告诉用户空间这个模块所支持的设备
*/
Makefile
CFLAG=-C
TARGET=tiny_hello_module
KERNEL=/driver/linux-3.5
obj-m += $(TARGET).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean
执行make后,会生成.ko模块文件
make
(六)多模块编程
多模块即多个模块.c编译成多个.ko文件,一般这种情况下存在模块之间的功能调用,如模块1调用了模块2中的功能函数。
内核模块之间要进行功能调用,需要借助接口EXPORT_SYMBOL(被调用函数名) 对被调用函数进行声明。
多模块加载顺序:
先加载被调用功能所在的模块到内核,再加载调用功能的模块到内核,卸载的顺序相反
(1)多个模块编译成多个.ko文件
模块1:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
void print()
{printk("this is a module test\n");
}
EXPORT_SYMBOL(print);
//加载函数入口
static int __init Test_module_init(void)
{printk("欢迎撬开驱动大门\n");print();return 0;
}
//卸载函数入口
static void __exit Test_module_cleanup(void)
{printk("知难而退,聪明\n");
}
module_init(Test_module_init);
module_exit(Test_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");//如果不准寻GPL协议会报污染内核
模块2:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
extern void print();
//加载函数入口
static int __init Test_module_init(void)
{print();printk("欢迎撬开内核驱动编程的大门\n");return 0;
}
//卸载函数入口
static void __exit Test_module_cleanup(void)
{printk("很机智,知难而退\n");
}
module_init(Test_module_init);
module_exit(Test_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");//如果不遵循GPL协议会报污染内核
Makefile
CFLAG=-C
TARGET=tiny_hello_module
TARGET1=test_hello_module
KERNEL=/driver/linux-3.5
obj-m += $(TARGET).o $(TARGET1).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean
(2)多个模块编译成一个.ko文件
被加载功能:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
void print()
{
printk("this is a module test\n");
}
EXPORT_SYMBOL(print);
加载功能的模块
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
extern void print();
//加载函数入口
static int __init Test_module_init(void)
{print();printk("欢迎撬开内核驱动编程的大门\n");return 0;
}
//卸载函数入口
static void __exit Test_module_cleanup(void)
{printk("很机智,知难而退\n");
}
module_init(Test_module_init);
module_exit(Test_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");//如果不准寻GPL协议会报污染内核
Makefile
CFLAG=-C
TARGET=tiny_hello_module
TARGET1=test_hello_module
KERNEL=/driver/linux-3.5
obj-m += test.o
test-objs += $(TARGET).o $(TARGET1).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean
(七)向模块传参
普通变量:
module_param(变量名, 变量的类型, 权限)
语法:module_param(变量名,变量类型,变量的访问权限)
变量的访问权限:变量在文件系统以一个文件形式呈现,这个文件权限属性就是“变量的访问权限”。
变量传递参数:insmod xx.ko 变量名=值
type支持的基本类型有:
bool :布尔类型
invbool:颠倒了值的bool类型;
charp :字符指针类型,内存为用户提供的字符串分配;(char )
int :整型
long :长整型
short :短整型
uint :无符号整型(unsigned int)
ulong :无符号长整型(unsigned long)
ushort :无符号短整型(unsignedshort)
指针类只能char,对应名字 charp .
example:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
int num=0;
module_param(num,int,0);
//加载函数入口
static int __init Test_module_init(void)
{
int i=0;
for(i=0;i<num;i++)printk("欢迎撬开内核驱动编程的大门\n");return 0;
}
//卸载函数入口
static void __exit Test_module_cleanup(void)
{printk("很机智,知难而退\n");
}
module_init(Test_module_init);
module_exit(Test_module_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");//如果不准寻GPL协议会报污染内核
Makefile
CFLAG=-C
TARGET=tiny_hello_module
KERNEL=/driver/linux-3.5
obj-m +=$(TARGET).o
all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD)
clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean
[root@ubuntu:/home]#insmod tiny_hello_module.ko num=5
数组变量:
对于数组类型变量使用module_param_array。
语法:module_param_array(数组名,数组元素类型,&用来保存传递数组袁术个数的变量,变量的访问权限)num 是一个 char ,int,long 或uchar,uint,ulong类型的变量,用于保存传递给数组的元素个数。
数组传递参数: insmod xx.ko 数组名=元素0,元素1,元素2, ……
(四)Linux内核模块化编程相关推荐
- 《Linux内核驱动模块编程指南》
Foreword Table of Contents 作者声明 版本和注意 感谢 译者注 作者声明 <Linux内核驱动模块编程指南>最初是由Ori Pomerantz为2.2版本的内核编 ...
- 从入门到精通ARM(4412)-Linux内核驱动编程【下】-李志勇-专题视频课程
从入门到精通ARM(4412)-Linux内核驱动编程[下]-247人已学习 课程介绍 嵌入式绝对是当前IT领域最炙手可热的话题了.其主要应用领域涵盖与人类相关的各行各业: * 消费电 ...
- Linux内核与编程
一.Linux内核简介 1.Linux是类Unix系统,但它不是Unix. 2.用户界面是操作系统的外在表象,内核才是操作系统的内在核心. 3.在系统中运行的应用程序通过系统调用来与内核通信.应用程序 ...
- Linux内核基础——Linux内核基础编程
任务一.模块编程 子任务1.编写最简单的内核模块,并将其加载到内核中 hello.c #include<linux/module.h> #include<linux/kernel.h ...
- [arm驱动]linux内核中断编程
第一部分获取中断(开启硬件中断) 一.中断的申请注销: 1)中断的申请 1 2 int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, ...
- linux内核定时器编程
1.linux内核定时器基本结构和函数 1)struct timer_list 一个struct timer_list对应了一个定时器. #include <linux/timer.h> ...
- linux 内核驱动编程 简单例子 与_IO, _IOR, _IOW, _IOWR 宏解析
一._IO, _IOR, _IOW, _IOWR 宏的用法与解析 在驱动程序里, ioctl() 函数上传送的变量 cmd 是应用程序用于区别设备驱动程序请求处理内容的值.cmd除了可区别数字外,还包 ...
- linux 内核udp编程,Linux下网络编程实现UDP,还有大量实例
[1]概念 [2]程序流程 [3]相关函数 1)创建套接字 2)绑定网络信息结构体 3)接受数据 4)发送数据 [4]项目:基于udp 的网络聊天室 [1]概念 UDP(User Datagram P ...
- linux内核编程(hello world示例程序)
linux内核编程(hello world) Linux可加载内核模块是 Linux 内核的最重要创新之一.它们提供了可伸缩的.动态的内核.其它开发者可以不用重新编译整个内核便可以开发内核层的程序,极 ...
最新文章
- Codewars-Javascript训练手册:正则表达式(Regular Expressions)
- 信息系统项目管理师:第8章:项目质量管理(2)-章节重点
- 矩阵求导公式,及MathJax公式编辑
- 模拟手机QQ滑动删除消息
- LabVIEW: 无法执行该VI。
- Jboss项目部署出现java.lang.UnsupportedClassVersionError 问题的解决方法
- Atitit 命令行执行springboot程序 目录 1.1. 执行spel表达式,调用app main,获取context	1 1.2. 直接在Application main函数内执行	1
- 网络通信知识点,程序员必备知识
- 超详细的Engauge Digitizer 软件教程
- this关键字与super关键字
- 2021年人口普查结果分析
- scara机器人动荷载_揭密SCARA机器人
- 论文笔记——多源融合SLAM的现状与挑战
- 在星巴克聊聊“一找小七”
- 哪些技能,经较短时间的学习,就可以给人的生活带来巨大帮助?
- Intranet/Internet
- 电子设计硬件知识要点(1) 电阻、电容、电感、二极管、三极管
- 启动nacos报错:Exception in thread main java.lang.UnsupportedClassVersionError
- 无线wifi丢包的解决办法
- re 模块 常规方法使用
热门文章
- elementui更改el-table表头背景颜色和字体颜色
- ORA-01858: 在要求输入数字处找到非数字字符 13行
- mybatis-plus大批量数据插入缓慢问题
- Vue项目 全局定义日期时间方法处理
- MyBatis-Plus_删除操作
- 第十篇:Spring Boot整合mybatis+逆向工程(Mysql+Oracle) 入门试炼01
- 对数周期天线hfss建模_HFSS也有金手指,FADDM招式详解
- ip访问次数统计 nginx_PHP实现IP访问限制及提交次数的方法详解
- 关于TCP粘包的拙见
- 17 软件源_9成职场人支持“准点下班”,2020年度职场报告:工作是最大焦虑源