Linux内核模块

• 一、Linux内核模块简介
• • 一个最简单的模块（module）
• 二、Linux内核模块程序结构
• 三、一个完整驱动源码
• • Makefile文件

 Linux内核的整体架构本就非常庞大，其包含的组件也非常多，而我们怎样把需要的部分都包含在内核中呢？

 如果把需要的所有功能都编译到Linux内核中。这会导致两个问题，一是生成的内核会很大，二是如果我们要在现有的内核中新增或删除功能，将不得不重新编译内核。

 有没有另一种机制可使得编译出的内核本身并不需要包含所有功能，而这些功能需要被使用的时候，其对应的代码被动态地加载到内核中呢？

 Linux提供了这样的机制，这种机制被称为模块（module）。模块具有这样的特点。

• 模块本身不被编译人内核映像，从而控制了内核的大小。
• 模块一旦被加载，它就和内核中的其他部分完全一样。

#include 
#include 

static int __init hello_init(void)
{
	printk(KERN_INFO "Hello World entern");
	return 0;
}

module_init(hello_init);

static void __exit hello_exit(void)
{
	printk(KERN_INRO "Hello World exitn");
}
module_exit(hello_exit);

MODULE_AUTHOR("Lief Yuan ");
MODULE_LICENSE("GPL v2");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Hello World Module");
MODULE_ALIAS("a simplest module");

这个最简单的内核模块只包含内核模块加载函数、卸载函数和对GPL v2 许可权限的声明以及一些描述信息。

一个Linux内核模块主要由如下几个部分组成：

• （1）模块加载函数
  当通过insmod或modprobe命令加载内核模块时，模块的加载函数会自动被内核执行，完成本模块的相关初始化工作。
• （2）模块卸载函数
  当通过rmmod命令卸载某模块时，模块的卸载函数会自动被内核执行，完成与模块加载函数相关的功能。
• （3）模块许可证声明
  许可证（LICENSE）声明描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将收到内核被污染（Kernel Tainted）的警告。
• （4）模块参数（可选）
  模块参数是模块被加载的时候可以传递给它的值，它本身对应模块内部的全局变量。
• （5）模块导出符号（可选）
  内核模块可以导出的符号（symbol，对应于函数或变量），若导出，其他模块则可以使用本模块中的变量或函数。
• （6）模块作者等信息声明（可选）

详细参考：嵌入式Linux–Beep驱动模块

• 驱动文件
• Makefile文件

1、驱动的Makefile文件需要指定内核文件夹
2、编译出来的.ko驱动文件只能安装在编译时指定的内核文件的版本上

KERNEL_DIR := /home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/linux-zero-5.2.y
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := led.o

build: kernel_modules

kernel_modules:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules

clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

• 第1行，指定内核源码文件目录，使用绝对路径
• 第2行，CURRENT_PATH 表示当前路径，直接通过运行“pwd”命令来获取当前所处路径
• 第3行，obj-m 表示将 led.c 这个文件编译为 led.ko 模块
• 第8行，具体的编译命令，后面的 modules 表示编译模块，-C 表示将当前的工作目录切
  换到指定目录中，也就是 KERNERLDIR 目录。M 表示模块源码目录，“make modules”命令
  中加入 M=dir 以后程序会自动到指定的 dir 目录中读取模块的源码并将其编译为.ko 文件。

编译
Makefile文件编写好以后输入

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16

进行编译。

liefyuan@ubuntu:~/Liefyuan/cherry-pi/driver/lradc-key$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16
make -C /home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/linux-zero-5.2.y M=/home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/driver/lradc-key modules
make[1]: Entering directory '/home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/linux-zero-5.2.y'
  CC [M]  /home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/driver/lradc-key/mykeypad.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC      /home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/driver/lradc-key/mykeypad.mod.o
  LD [M]  /home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/driver/lradc-key/mykeypad.ko
make[1]: Leaving directory '/home/liefyuan/Liefyuan/cherry-pi/linux-zero-5.2.y'