关注“技术简说”,一步一步教你开发linux内核和驱动
hello world!是广大程序员入门一门新语言的第一步 。
今天,我们来看一个hello驱动,希望这是大家入门linux内核驱动的良好开局 。
我的环境是ubuntu 14.04,内核版本 4.4.0-31-generic,本节我会开发一个基于ubuntu 14.04下的最简单的hello驱动,带大家领略驱动的魅力 。
开发linux内核驱动需要以下4个步骤:
- 编写hello驱动代码
- 编写makefile
- 编译和加载hello驱动
- 编写应用程序测试hello驱动
文章插图
驱动代码如下 helloDev.c,这是一个最小、最简单的驱动,我去掉了其他的不相干代码,尽量让大家能了解驱动本身 。
#include <linux/module.h>#include <linux/moduleparam.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/wait.h>#include <linux/poll.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/slab.h>#define BUFFER_MAX(10)#define OK(0)#define ERROR(-1)struct cdev *gDev;struct file_operations *gFile;dev_tdevNum;unsigned int subDevNum = 1;int reg_major=232;int reg_minor =0;char *buffer;int flag = 0;int hello_open(struct inode *p, struct file *f){printk(KERN_EMERG"hello_openrn");return 0;}ssize_t hello_write(struct file *f, const char __user *u, size_t s, loff_t *l){printk(KERN_EMERG"hello_writern");return 0;}ssize_t hello_read(struct file *f, char __user *u, size_t s, loff_t *l){printk(KERN_EMERG"hello_readrn");return 0;}int hello_init(void){devNum = MKDEV(reg_major, reg_minor);if(OK == register_chrdev_region(devNum, subDevNum, "helloworld")){printk(KERN_EMERG"register_chrdev_region ok n");}else {printk(KERN_EMERG"register_chrdev_region error n");return ERROR;}printk(KERN_EMERG" hello driver init n");gDev = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);gFile = kzalloc(sizeof(struct file_operations), GFP_KERNEL);gFile->open = hello_open;gFile->read = hello_read;gFile->write = hello_write;gFile->owner = THIS_MODULE;cdev_init(gDev, gFile);cdev_add(gDev, devNum, 3);return 0;}void __exit hello_exit(void){cdev_del(gDev);unregister_chrdev_region(devNum, subDevNum);return;}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
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有了驱动文件之后,我们还需要一个Makefile才能把驱动编译出来:
ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := helloDev.oelsePWD := $(shell pwd)KDIR:= /lib/modules/4.4.0-31-generic/build#KDIR := /lib/modules/`uname -r`/buildall: make -C $(KDIR) M=$(PWD)clean:rm -rf *.o *.ko *.mod.c *.symvers *.c~ *~endif
linux应用层程序在编译的时候,需要链接c运行时库和glibc库 。那驱动需不需要呢?驱动也需要,但是驱动不能链接和使用应用层的任何lib库,驱动需要引用内核的头文件和函数 。所以,编译的时候需要指定内核源码的地址 。为了开发方便,也可以安装内核开发包,之后引用这个内核开发包的目录也可以 。本例为:/lib/modules/4.4.0-31-generic/build
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驱动文件和Makefile都有了,那么接下来就可以编译和加载驱动了!
在驱动目录下,执行make进行编译:
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编译出来的驱动文件,名称为:helloDev.ko
接下来把这个驱动加载到内核:
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helloDriver加载成功,打印出了:
[11837.379638] register_chrdev_region ok
[11837.379642] hello driver init
可见,执行insmod的时候,驱动文件里的hello_init被调用了 。
那驱动文件里的hello_exit什么时候会被调用呢?
可能聪明的你已经猜到了,那就是执行 rmmod helloDev.ko的时候 。
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本节来看驱动的测试 。
我们需要编写一个应用层的程序来对hello驱动进行测试:(test.c)
#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <sys/select.h>#define DATA_NUM(64)int main(int argc, char *argv[]){int fd, i;int r_len, w_len;fd_set fdset;char buf[DATA_NUM]="hello world";memset(buf,0,DATA_NUM);fd = open("/dev/hello", O_RDWR); printf("%drn",fd);if(-1 == fd) {perror("open file errorrn");return -1;}else {printf("open successern"); }w_len = write(fd,buf, DATA_NUM);r_len = read(fd, buf, DATA_NUM);printf("%d %drn", w_len, r_len);printf("%srn",buf);return 0;}
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