第三次看了LDD3了(虽然现在已经是kernel3.0但从这本书商还是能学到很多) 每次都有一些收获 现在终于能够些一些代码了 驱动程序的作用: 简单来说 驱动程序就是使计算机与设备通信的特殊的代码,在作单片机时候(无OS)我们自己定义借口及实现结构来操作相关硬件,而在有OS的模式下我们应对,相应的硬件实现对应的借口,才能正确的控制设备。 编写驱动考虑的因素 提供给用户更多的选项 保持用户操作的简单性 编写驱动的时间 驱动分类: 字符设备:能够像字节流(类似文件)一样被访问的设备(至少实现open, close, read ,write等功能) 快设备: 用户空间接口与字符设备相同, 内部实与字符设备完全不同(可以被随即访问,一般在类UNIX系统中快设备的读取每次只能读一整块在linux可以操作任意字节) 网络设备:网络事物通过网络设备形成,能够与主机交换数据的设备 内核功能划分: 进程管理(PM):进程的创建于撤销,在单个或者多个CPU上实现多个进程的抽象 内存管理(MM):管理内存分配及回收的策略 文件系统(FS/VFS): Linux 非常依赖于文件系统,内核在没有结构的硬件系统上构造结构华的文件系统,而文件抽象在整个系统中会广泛使用,Linux会支持多种文件系统类型 设备控制:驱动程序,操控硬件以及相应总线设备 网络(NET): 在网络接口于应用程序之间传输数据。 好了 理论行得东西介绍的差不多了,下边说点有用的,内核的驱动可以做成模块在需要的时候装载,在不需要的时候卸载 我们在编写用户程序的时候总喜欢从编写hello world 写起 , 可内核驱动模块也是一样,下边是一个hello_world的一个模块 //hello_world.c #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> MODULE_LICENSE("GPL"); static int hello_init(void) { printk(KERN_ALERT "hello module\n"); return 0; } static void hello_exit(void) { printk(KERN_ALERT "hello module exit\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); 以及对应的Makefile ifneq ($(KERNELRELEASE),) # call from kernel build system obj-m := hello_world.o #if we need more than one source code to build the module #we should use the variable below: example: modules-objs := file1.o file2.o modules-objs := else #kernel PTAH KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) modules: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules endif clean: rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions 有几点与用户空间程序不同的地方 模块程序没有main函数(那么程序入口在哪里?) 打印函数使用的printk 而不是用户空间的printf 而且使用方式不一样 模块的编译不是通常的方式 头文件不是常见的那些头文件 以及编译之后不会产生可执行文件,而是 .ko 文件 ... 模块没有main函数,在装载模块 insmod 时会调用module_init注册的函数 此处为hello_init 在模块卸载remod时 会调用module_exit注册的函数 此处为hello_exit 在module_init 注册的函数主要是进行初始化,分配内存, 注册设备等 而module_exit中注册的函数与之相反, 设备注销, 释放内存等 具体的编译模块的Makefile我在另一篇文章中有说到 此处不再赘述 内核的打印函数使用printk去打印信息, printk不支持浮点类型, 在printk中可以加入信息级别有7中 #define KERN_EMERG "<0>" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT "<1>" /* action must be taken immediately */ #define KERN_CRIT "<2>" /* critical conditions */ #define KERN_ERR "<3>" /* error conditions */ #define KERN_WARNING "<4>" /* warning conditions */ #define KERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant */ #define KERN_INFO "<6>" /* informational */ #define KERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages */ 对应与不同的错误等级 选择不懂的option, 并做不同的处理, 小于一定等级的信息会直接打印到终端(非X-window下的终端),可以使用dmesg来查看全部的打印信息 编译内核的头文件是在/lib/modules/$(shell uname -r)/build/include下得,而不是用户模式下得/usr/include 编译后不会生产可执行文件,会生成一个.ko的文件 使用insmod xxx.ko去装载模块 使用lsmod去查看已装载的模块 使用rmmod xxx 去卸载相应模块(卸载是不带.ko) |
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