1:驱动模块的加载和卸载
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
1.1:新建一个用于存放linux驱动的目录,当然这个目录位置没有要求。创建要加载的模块chrbase.c
cd ~/linux/drivers
makdir linux_drivers
cd linux_drivers
mkdir chrbase
cd chrbase
touch chrbase.c
gedit chrbase.c
1.2:在c文件内输入,其中这个头文件是我搜索同样的模块文件后复制的,其他的几个也是(当然也可以根据文档来复制)。
1.2.1:c文件
其中包含头文件的引用,驱动入口函数、出口函数和许可证
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
/* 驱动入口函数 */
static int __init chrbase_init(void)
{
printk("chrbase_init");
return 0;
}
/* 驱动出口函数 */
static void __exit chrbase_exit(void)
{
printk("chrbase_exit");
}
/* 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */
module_init(chrbase_init);
module_exit(chrbase_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("xxx");
MODULE_DESCRIPTION("test modules");
为了能在路径里找到这几个头文件,在vscode里新建以下两个文件用于屏蔽和找路径
1.2.2:路径配置
第一个是找路径的配置,通过ctrl+shift+p 输入C/C++找到如下文件
{
"configurations": [
{
"name": "Linux",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/**",
"/home/zhulinux/linux/alientek_linux/linux/include",
"/home/zhulinux/linux/alientek_linux/linux/arch/arm/include",
"/home/zhulinux/linux/alientek_linux/linux/arch/arm/include/generated"
],
"defines": [],
"compilerPath": "/usr/bin/clang",
"cStandard": "c11",
"cppStandard": "c++17",
"intelliSenseMode": "clang-x64"
}
],
"version": 4
}
文件里的3个路径根据你linux内核移植的目录来确定,反正相对路径是这三个
/include
/arch/arm/include
/arch/arm/include/generated/
1.2.3:配置settings.json文件用于屏蔽不想看到的文件
{
"search.exclude": {
"**/node_modules": true,
"**/bower_components": true,
"**/*.o":true,
"**/*.su":true,
"**/*.cmd":true,
"Documentation":true,
},
"files.exclude": {
"**/.git": true,
"**/.svn": true,
"**/.hg": true,
"**/CVS": true,
"**/.DS_Store": true,
"**/*.o":true,
"**/*.su":true,
"**/*.cmd":true,
"Documentation":true,
}
}
1.3:为了能够成功使用modprobe,需要在/rootfs/lib目录下创建目录modules与在该目录下创建一个空文件4.1.15
cd ~/linux/nfs/rootfs/lib
mkdir modules
cd modules
mkdir 4.1.15
1.4:编写Makefile文件生成.ko文件
KERNELDIR :=/home/zhulinux/linux/alientek_linux/linux
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := chrbase.o
build: kernel_modules
kernel_modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
这里的变量都是在linux内核中定义过,这里第一行就是linux内核的绝对路径,只需要改第3行的目标即可
在该目录下make,得到我们需要的ko文件,给他复制到nfs的rootfs/drivers目录下
cp chrbase.ko ~/linux/nfs/rootfs/drivers/ -f
1.5:进入linux内核测试
1.5.1:进入目录drivers,加载模块
insmod chrbase.ok
1.5.2:卸载模块
rmmod chrbase.ok
1.5.3:modprobe
通过modprobe:先把对应ok文件拷贝到/lib/modules/4.1.15目录下使用depmod命令,之后就可以在/drivers目录下用modprobe chrbase.ok来安装模块了
2:字符设备注册与注销
一般字符设备的注册在驱动模块的入口函数 xxx_init 中进行,字符设备的注销在驱动模块 的出口函数 xxx_exit 中进行。
2.1:字符设备注册
字符设备注册一般放在入库函数内,且注册函数包含注册设备号,注册设备名,与一个file_operations 类型指针
/* 驱动入口函数 */
static int __init chrbase_init(void)
{
/* 入口函数具体内容 */
int retvalue = 0;
/* 注册字符设备驱动 */
retvalue = register_chrdev(200, "chrtest", &test_fops);
if(retvalue < 0){
/* 字符设备注册失败,自行处理 */
}
printk("chrbase_init");
return 0;
}
2.2:字符设备注销
字符设备注销一般放在出口函数内
/* 驱动出口函数 */
static void __exit chrbase_exit(void)
{
/* 注销字符设备驱动 */
unregister_chrdev(200, "chrtest");
printk("chrbase_exit");
}
3:实现设备的具体操作函数
file_operations 结构体就是设备的具体操作函数,我们定义了 file_operations结构体类型的变量test_fops,但是还没对其进行初始化,也就是初始化其中的open、 release、read 和 write 等具体的设备操作函数。
3.1:能够对 chrtest 进行打开和关闭操作
我们 需要实现 file_operations 中的 open 和 release 这两个函数。
/* 打开设备 */
static int chrtest_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 关闭/释放设备 */
static int chrtest_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
3.2:对 chrtest 进行读写操作
/* 从设备读取 */
static ssize_t chrtest_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 向设备写数据 */
static ssize_t chrtest_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt,\
loff_t *offt)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
3.3: 对结构体成员变量进行初始化操作
static struct file_operations test_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = chrtest_open,
.read = chrtest_read,
.write = chrtest_write,
.release = chrtest_release,
};
4:对驱动入口、出口函数、注册注销、成员变量初始化与许可证进行结合后
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
static struct file_operations test_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = chrtest_open,
.read = chrtest_read,
.write = chrtest_write,
.release = chrtest_release,
};
/* 打开设备 */
static int chrtest_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 关闭/释放设备 */
static int chrtest_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 从设备读取 */
static ssize_t chrtest_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 向设备写数据 */
static ssize_t chrtest_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt,\
loff_t *offt)
{
/* 用户实现具体功能 */
return 0;
}
/* 驱动入口函数 */
static int __init chrbase_init(void)
{
int retvalue = 0;
/* 注册字符设备驱动 */
retvalue = register_chrdev(200, "chrbase", &test_fops);
if(retvalue < 0){
printk("error of chrbase_init");
}
printk("chrbase_init");
return 0;
}
/* 驱动出口函数 */
static void __exit chrbase_exit(void)
{
/* 注销字符设备驱动 */
unregister_chrdev(200, "chrbase");
printk("chrbase_exit");
}
/* 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */
module_init(chrbase_init);
module_exit(chrbase_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("xxx");
MODULE_DESCRIPTION("test modules");
5:补充(Linux设备号)
5.1:设备号的组成
5.2:设备号的分配
5.2.1:静态分配设备号
注 册字符设备的时候需要给设备指定一个设备号,这个设备号可以是驱动开发者静态的指定一个 设备号,比如选择 200 这个主设备号
retvalue = register_chrdev(200, "chrbase", &test_fops);
5.2.2:动态分配设备号
至此,字符驱动开发的通用模板已经结束。