Linux驱动开发笔记（一）：helloworld驱动源码编写、makefile编写以及驱动编译基本流程

news2024/11/16 5:49:58

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Linux系统移植和驱动开发专栏

前言

基于linux的驱动开发学习笔记，本篇是描述了一个字符驱动的基础开发流程，以便做嵌入式开发多年的应用或者系统学习驱动开发。

笔者自身情况

笔者拥有硬件基础，单片机软硬基础，linux系统基础等各种，就是没有linux驱动框架基础，未做过linux系统移植和驱动移植开发了。所以补完linux系统移植和驱动开发就基本可以打通嵌入式整套流程了，作为技术leader不一定亲自动手做，但是一定要对产品构架中的每一块业务和技术要基本清楚。

驱动

驱动分为四个部分

头文件：宏定义等等
驱动模块的入口和出口宏：linux驱动框架
声明信息：linux内核模块的必要声明
功能实现：真正实现驱动的实体代码

第一个驱动源码：Hello world!

步骤一：包含头文件

包含宏定义的头文件init.h，是一些初始化和宏头文件，一些module_init，module_exit等。

#include <linux/init.h>

包含了初始化加载模块的头文件

#include <linux/module.h>

步骤二：写驱动文件的入口和出口

module_init()和module_exit()入口和出口宏。（PS：这里括号内实际上需要填入入口出口函数，后续再填入）

module_init();
module_exit();

步骤三：声明开源信息

告诉内核，本模块驱动有开源许可证。

MODULE_LICENSE(“GPL”);

步骤四：实现基础功能

入口函数

static int hello_init(void)
{ 
    // 在内核里面无法使用基础c库printf，需要使用内核库printk
    printk(“Hello, I’m hongPangZi\n”);	
    return 0;
}

出口函数

static void hello_exit(void)
{
    printk(“bye-bye!!!\n”);
}

此时可以修改，步骤二的出口入口宏了

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

总结，按部就班四步法，搭建了基础的驱动代码框架。
在这里插入图片描述

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

static int hello_init(void)
{ 
    // 在内核里面无法使用基础c库printf，需要使用内核库printk
    printk(“Hello, I’m hongPangZi\n”);	
    return 0;
}

static void hello_exit(void)
{
    printk(“bye-bye!!!\n”);
}

MODULE_LICENSE(“GPL”);

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

Linux驱动编译成模块

把驱动编译城模块，然后加载到内核里面。
把驱动直接编译到内核，运行内核则会直接加载驱动。

步骤一：编写makefle

1 生成中间文件的名称

obj-m += helloworld.o

2 内核的路径

内核在哪，实际路径在哪

KDIR:=

3 当前路径

PWD?=$(shell pwd)

4 总的编译命令

all: 
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

make进去KDIR路径，当前路径编译成模块。
在这里插入图片描述

obj-m = helloworld.o

KDIR:=

PWD?=$(shell pwd)

all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

步骤二：编译驱动

编译驱动之前有几点要注意：

1 内核源码要编译通过

与驱动编译成的目标系统，获取对应的内核且需要编译通过。

2 内核源码版本

开发板或者系统跑的内核版本需要与编译内核驱动的内核源码版本一致。
注意3：编译目标环境要确认是否是需要的构架，在内核目录下：

make menu configure
export ARCH=arm

修改构架后，可使用menu configure查看标题栏的内核构架

3 编译器版本

找到使用的arm编译器（实际为arm-linux-gnueabihf-gcc，取gcc前缀）

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

4 编译

直接输入make，编译驱动，会生成hellowold.ko文件，ko文件就是编译好的驱动模块。

步骤三：加载卸载驱动

1加载驱动

将驱动拷贝到开发板或者目标系统，然后使用加载指令：

insmod helloworld.ko

会打印入口加载的printk输出。

2 查看当前加载的驱动

lsmod

可以查看到加载的驱动模块

3 卸载驱动

rmmod helloworld

可以移除指定驱动模块（PS：卸载驱动不需要.ko后缀），卸载成功会打印之前的printk输出。

总结

学习了驱动的基础框架，那么为了方便很好的测试，让大家都有基础环境，下一篇，将使用ubuntu18.04，编译ubuntu18.04的驱动，然后做好本篇文章的相关实战测试。