第5章 驱动模块传参实验（iTOP-RK3568开发板驱动开发指南 ）

news2024/11/15 11:03:53

经过前两章实验的实战操作，我们已经完成最简单的helloworld驱动实验和模块驱动实验，加载模块可以使用“insmod”函数，使用“insmod”函数进行模块加载时也能进行参数的传递。运用得当可以极大提升内核测试速度。本节就来学习一下如何进行驱动模块的传参。

5.1 驱动模块传参简介

驱动模块传参是一种可以随时向内核模块传递、修改参数的方法。例如可以传递串口驱动的波特率、数据位数、校验位、停止位等参数，进行功能的设置，以此节省编译模块的时间，大大提高调试速度。

Linux内核提供了 module_param(name, type, perm)、module_param_array(name, type, nump, perm)宏和module_param_string(name, string, len, perm)宏，分别进行基本类型、数组和字符串参数的传递。它们定义在 “内核源码/include/linux/moduleparam.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moduleparam.h文件),详细定义如下（图5-1）所示：

#define module_param(name, type, perm)              \
    module_param_named(name, name, type, perm)

#define module_param_array(name, type, nump, perm)      \
module_param_array_named(name, name, type, nump, perm)  

#define module_param_string(name, string, len, perm)            \
    static const struct kparam_string __param_string_##name     \                                                                                                                                                                                           
        = { len, string };                  \
    __module_param_call(MODULE_PARAM_PREFIX, name,          \
                &param_ops_string,              \
                .str = &__param_string_##name, perm, -1, 0);\
    __MODULE_PARM_TYPE(name, "string")

图5-1

以上宏定义中的 module_param ()函数可以用来进行基本类型参数的传递，传入的三个参数定义如下：

  • name：模块参数的名称
  • type： 模块参数的数据类型
  • perm： 模块参数的访问权限

参数type可以取以下任意一种情况：

  • bool : 布尔型
  • inbool : 布尔反值
  • charp**😗* 字符指针（相当于char *,不超过1024字节的字符串）
  • short**😗* 短整型
  • ushort : 无符号短整型
  • int : 整型
  • uint : 无符号整型
  • long : 长整型
  • ulong**😗* 无符号长整型。

参数perm表示该参数在sysfs文件系统中所对应的文件节点的属性，其权限定义在“内核源码/include/linux/stat.h”文件中。可以用宏定义和数字法两种方式来表示。详细宏定义如下（图5-2）所示：

#define S_IRUSR 00400 /*文件所有者可读*/
#define S_IWUSR 00200 /*文件所有者可写*/
#define S_IXUSR 00100 /*文件所有者可执行*/
#define S_IRGRP 00040 /*与文件所有者同组的用户可读*/
#define S_IWGRP 00020 /*与文件所有者同组的用户可写*/
#define S_IXGRP 00010 /*与文件所有者同组的用户可执行*/
#define S_IROTH 00004 /*与文件所有者不同组的用户可读*/
#define S_IWOTH 00002 /*与文件所有者不同组的用户可写*/
#define S_IXOTH 00001 /*与文件所有者不同组的用户可可执行*/

图5-2

如果要传递数组类型参数可以使用 module_param_array ()函数，相较于 module_param ()函数多了n_para参数，用来表示传递参数个数;n_para参数值会根据输入的参数个数而改变,n_para的最终值为传递的数组元素个数。

最后是 module_param_string(name, string, len, perm)函数，用来传递字符串类型的变量，四个参数的定义如下所示：

  • name：外部传入的参数名，即加载模块时的传入值
  • string:内部的变量名，即程序内定义的参数名
  • len:以string命名的buffer大小(可以小于buffer的大小，但是没有意义)
  • perm:模块参数的访问权限

至此，关于驱动模块传参所使用的函数就讲解完成了，在下一小节中将编写驱动模块传参函数代码。

5.2 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\02。

本章实验将编写Linux下的驱动传参实例代码，通过“insmod”命令进行参数的传递，并将相应的参数打印到串口终端上。

编写完成的parameter.c代码如下（图5-3）所示

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
static int number;//定义int类型变量number
static char *name;//定义char类型变量name
static int para[8];//定义int类型的数组
static char str1[10];//定义char类型字符串str1
static int n_para;//定义int类型的用来记录module_param_array函数传递数组元素个数的变量n_para
module_param(number, int, S_IRUGO);//传递int类型的参数number，S_IRUGO表示权限为可读
module_param(name, charp, S_IRUGO);//传递char类型变量name
module_param_array(para , int , &n_para , S_IRUGO);//传递int类型的数组变量para
module_param_string(str, str1 ,sizeof(str1), S_IRUGO);//传递字符串类型的变量str1
static int __init parameter_init(void)//驱动入口函数
{
    static int i;
    printk(KERN_EMERG "%d\n",number);
    printk(KERN_EMERG "%s\n",name);                                                                                                                                                          
    for(i = 0; i < n_para; i++)
    {
        printk(KERN_EMERG "para[%d] : %d \n", i, para[i]);
    }
    printk(KERN_EMERG "%s\n",str1);
    return 0;
}
static void __exit parameter_exit(void)//驱动出口函数
{
    printk(KERN_EMERG "parameter_exit\n");
}
module_init(parameter_init);//注册入口函数
module_exit(parameter_exit);//注册出口函数
MODULE_LICENSE("GPL v2");//同意GPL开源协议
MODULE_AUTHOR("topeet"); //作者信息

图5-3

以上代码将传递int类型参数number、char类型参数name、int类型的数组para和char类型字符串str1，并在驱动入口函数中，对各个参数进行打印。在下一小节会进行驱动加载测试。

5.3 运行测试

5.3.1 编译驱动程序

在上一小节中的parameter.c代码同一目录下创建 Makefile 文件，Makefile 文件内容如下（图5-4）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 += parameter.o    #此处要和你的驱动源文件同名
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5-4

对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放parameter.c和Makefile文件目录下，如下图（图5-5）所示：

img

图5-5

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图5-6）所示：

img

图5-6

编译完生成 parameter.ko目标文件，如下图（图5-7）所示：

img

图5-7

至此我们的驱动模块就编译成功了，下面进行驱动的运行测试。

5.3.2 运行测试

在上一章节中已经学习了使用insmod命令加载模块，而驱动模块传参的命令格式为

insmod 对应的模块 参数

parameter.ko 驱动加载可以传递3个参数，分别为int类型的参数number，char类型的参数name和int数组类型的参数para。使用以下命令进行驱动的加载，加载完成之后的打印信息如下图（图5-8）所示：

insmod parameter.ko number=100 name="topeet" para=0,1,2,3,4,5,6,7 str="itop"

img

图5-8

可以看到传递的参数都分别打印了出来。最后可以输入以下命令进行驱动的卸载，如下图（图5-9）所示：

rmmod parameter.ko

img

图5-9

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