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Linux内核模块介绍

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条梦127 发表于 2019-4-1 15:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
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
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。


wan5500config 发表于 2019-5-7 08:41 | 显示全部楼层
谢谢分享!!
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