01. 第一個Linux驅動

Linux 驅動哪些部分是必須的

1. 模塊入口函數
   模塊的入口函數也稱模塊加載函數，當你執行 insmod 或 modprobe 命令加
   載驅動模塊到內核時，驅動模塊的入口函數就會自動被內核執行。 至於模塊入口
   函數需要完成什麼工作，這就你決定了。
2. 模塊出口函數
   模塊的出口函數也稱爲模塊卸載函數，當你執行 rmmod 命令卸載驅動模塊
   時，驅動模塊的出口函數就會自動被內核執行。 至於模塊出口函數需要完成什麼
   工作，這個也是你決定的。
3. 模塊許可證聲明
   許可證(LICENSE)聲明該模塊的許可權限，如果不聲明，就會收到內核的警
   告。

Hello驅動源碼

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

/* 驅動程序的入口函數 */
static int __init hello_init(void)
{
	printk(KERN_WARNING "hello_init!\n");
	printk(KERN_WARNING "Hello,world!\n");
	return 0;
}

/* 驅動程序的出口函數 */
static void __exit hello_exit(void)
{
	printk(KERN_WARNING "hello_exit!\n");
	printk(KERN_WARNING "Goodbye,world!\n");
}

/* 用於修飾入口/出口函數，換句話說，相當於
* 告訴內核驅動程序的入口/出口函數在哪裏
*/
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

/* 該驅動支持的協議 */
MODULE_LICENSE("GPL");

hello驅動分析

1. hello_init 函數就是我們上面所說的模塊入口函數，當執行
   insmod 命令時，該函數就會被調用，顯然就會打印二條語句。
2. hello_exit 函數就是我們上面所說的模塊出口函數，當執行
   rmmod 命令時，該函數就會被調用，顯然也會打印二條語句。
3. 模塊入口/出口函數

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

4. 每個函數前面都有static關鍵字，在Linux驅動中，大部分函數都會冠以static關鍵字，它表示該函數只能在本文件內使用，其他文件的函數不能調用它。如果非要用它不可的話，需要將函數導出。

EXPORT_SYMBOL(name)
或者
EXPORT_SYMBOL_GPL(name)

5. __init 和__exit
   __init 表示用__init 修飾過的函數僅僅在初始化期間內有效，在模塊被加載之
   後，即 insmod 之後，模塊裝器就會將初始化函數丟棄，之後任何函數也沒有辦
   法調用初始化函數，因爲該函數已經從內存中釋放出來。 __exit 同理。
6. printk 打印等級
   printk 函數共有 7 個打印等級， 默認打印等級爲 4， 級別越小，表示情況越
   緊急，越是要將信息輸出到你的串口終端。 大於 4 的等級將不會出現在串口中斷，
   需要你使用其他方法查看， 比如 dmesg 命令查看。

通用的Makefile

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := hello.o
else
KDIR := /home/work/linux-3.8_webee210
all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
clean:
	rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order
endif

Makefile簡要分析

1. obj-m := hello.o 這句的意思是， hello.ko 模塊需要從目標文件 hello.o 中構造， -m 的意思是編譯成模塊，而不編譯進內核。
2. KDIR := /home/work/linux-3.8_webee210 它表示驅動模塊的編譯需要到這個路徑去編譯。
3. ARCH=arm 代表架構爲 arm 而不是 X86， CROSS_COMPILE=arm-linux-代表交叉編譯工具爲 arm-linux-XXX，如： arm-linux-gcc、 arm-linux-ld 等等。
4. 清除工作，下面兩行表示表示執行 make clean 的時候，刪除所有符合上面格式的文件。

Hello 驅動測試

1. 以模塊方式加載驅動到內核：insmod hello.ko
2. 查看當前已經加載的驅動模塊：lsmod
3. 從內核中卸載模塊：rmmod hello

內核配置驅動

make meuconfig

Ubuntu會出現以下錯誤

 *** Unable to find the ncurses libraries or the
 *** required header files.
 *** 'make menuconfig' requires the ncurses libraries.
 *** 
 *** Install ncurses (ncurses-devel) and try again.
 *** 
 make[1]: *** [scripts/kconfig/dochecklxdialog] Error 1
 make: *** [menuconfig] Error 2

解決方法：

sudo apt-get install ncurses-dev

將驅動配置到內核步驟：

1. 拷貝 hello.c 到 Linux 源碼的 drivers/char 目錄下。
2. 修改 drivers/char 目錄下的 Konfig。
   

config Hello
        tristate "Frist Driver --Hello"
        depends on ARCH_S5PV210
        help
          This is frist driver for hello.

3. 修改 drivers/char 目錄下的 Makefile
   
4. 使用 make menuconfig 命令進行配置。
   進入 Device Driver–>Character devices–>後
   
   保存配置後，如上圖所示保存爲，即以模塊方式加載進內核，如果保存
   爲<*>，表示編譯進內核。輸入 make modules 命令就可以編譯模塊了。 如果以
   模塊的方式編譯，那麼可以在相應目錄下找到相應的.ko 文件。比如：
   在 drivers/char/目錄下面，可以找到 hello.ko 文件。