第6章内核模块符号导出实验（iTOP-RK3568开发板驱动开发指南）

news2024/12/23 22:35:58

在上一小节中，给大家讲解了驱动模块传参实验，使用insmod命令加载驱动时可以进行参数的传递，但是每一个内核模块之间是相互独立的，那模块间的符号传递要怎样进行呢，让我们带着疑问来进行本章节的学习吧！

6.1 内核模块符号导出简介

驱动程序编译生成的ko文件是相互独立的，即模块之间变量或者函数在正常情况下无法进行互相访问。而一些复杂的驱动模块需要分层进行设计，这时候就需要用到内核模块符号导出。

内核符号导出指的是在内核模块中导出相应的函数和变量，在加载模块时被记录在公共内核符号表中，以供其他模块调用。符号导出所使用的宏为EXPORT_SYMBOL(sym)和EXPORT_SYMBOL_GPL(sym)。它们定义在 “内核源码/include/linux/export.h”文件中（在module.h文件中已经对export.h进行引用，所以不需要单独引用export.h文件）,详细定义如下（图6-1）所示：

#define EXPORT_SYMBOL(sym)                  \
__EXPORT_SYMBOL(sym, "")

#define EXPORT_SYMBOL_GPL(sym)                  \
    __EXPORT_SYMBOL(sym, "_gpl")

EXPORT_SYMBOL(sym)和EXPORT_SYMBOL_GPL(sym)两个宏使用方法相同，而EXPORT_SYMBOL_GPL(sym)导出的模块只能被 GPL 许可的模块使用，所以绝大多数的情况都使用EXPORT_SYMBOL(sym)进行符号导出。sym为函数的唯一参数，表示要导出的函数或变量名称。

至此，关于内核模块符号导出函数就讲解完成了，在下一小节中将会编写两个驱动代码来进行内核模块符号导出实验。

6.2 实验程序的编写

本实验对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\03。

本章实验将编写Linux下的内核模块符号导出实例代码，总共有两个驱动程序，第一个驱动文件名为mathmodule.c，用来定义参数num和函数add(a,b)，第二个驱动文件名为hello.c,会引用mathmodule.c驱动程序中的参数num和数学函数add(a,b)，并将相应的参数值和函数返回值打印到串口终端上。

编写完成的mathmodule.c代码如下（图6-2）所示

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
int num = 10;//定义参数num
EXPORT_SYMBOL(num);//导出参数num

int add(int a, int b)//定义数学函数add()，用来实现加法
{
    return a + b;
}
EXPORT_SYMBOL(add);//导出数学函数add()

static int __init math_init(void)//驱动入口函数
{
    printk("math_moudle init\n");
    return 0;
}

static void __exit math_exit(void)//驱动出口函数
{
    printk("math_module exit\n");
}

module_init(math_init);//注册入口函数
module_exit(math_exit);//注册出口函数

MODULE_LICENSE("GPL");//同意GPL开源协议
MODULE_AUTHOR("topeet");//作者信息

图6-2

以上代码定义了一个int类型的num变量和add()数学函数，并使用EXPORT_SYMBOL宏进行导出。

编写完成的hello.c代码如下（图6-3）所示：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
extern int num;//导入int类型变量num
extern int add(int a, int b);//导入函数add
static int __init hello_init(void)//驱动入口函数
{
    static int sum;
    printk("num = %d\n", num);//打印num值
    sum = add(3, 4);//使用add函数进行3+4的运算                                                                                                                                                                          
    printk("sum = %d\n", sum);//打印add函数的运算值
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)//驱动出口函数
{
    printk("Goodbye hello module\n");
}

module_init(hello_init);//注册入口函数
module_exit(hello_exit);//注册出口函数

MODULE_LICENSE("GPL");//同意GPL开源协议
MODULE_AUTHOR("topeet");//作者信息

图6-3

程序导入了int类型的变量num和add()函数，并在驱动入口函数中打印相应了num的参数值并对add()函数进行了调用。

至此两个驱动代码就编写完成了，代码较为简单，实现了内核模块符号的导出和导出符号的使用，具体的驱动加载运行测试会在下个小节进行。

6.3 运行测试

6.3.1 编译驱动程序

在mathmodule.c和hello.c的同一目录下创建Makefile文件，Makefile文件内容如下（图6-4）所示：

export ARCH=arm64#设置平台架构
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉编译器前缀
obj-m := mathmodule.o
obj-m += hello.o

KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel    #这里是你的内核目录                                                                                                                            
PWD ?= $(shell pwd)
all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make操作
clean:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

图6-4

对于Makefile的内容注释已在上图进行添加，这里要注意的是在hello.c代码中使用了mathmodule.c所导出的符号，所以mathmodule.c要在hello.c之前进行编译，即第3行和第4行顺序不能交换。保存退出之后，来到相应的文件目录下，如下图（图6-5）所示：