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    对于一个开发者来说,将自己开发的内核代码加入到 Linux 内核中,需要有三个步骤。首先确定把自己开发代码放入到内核的位置;其次,把自己开发的功能增加到 Linux 内核的配置选项中,使用户能够选择此功能;最后,构建子目录 Makefile,根据用户的选择,将相应的代码编译到最终生成的 Linux 内核中去。下面,我们就通过一个简单的例子--test driver,来说明如何向 Linux 内核中增加新的功能。

1 目录结构

test driver 放置在 drivers/test/ 目录下:

$cd drivers/test
$tree
.
|-- Config.in
|-- Makefile
|-- cpu
| |-- Makefile
| `-- cpu.c
|-- test.c
|-- test_client.c
|-- test_ioctl.c
|-- test_proc.c
|-- test_queue.c
`-- test
|-- Makefile
`-- test.c
2 配置文件

1) drivers/test/Config.in

#
# TEST driver configuration
#
mainmenu_option next_comment
comment 'TEST Driver'
bool 'TEST support' CONFIG_TEST
if [ "$CONFIG_TEST" = "y" ]; then
tristate 'TEST user-space interface' CONFIG_TEST_USER
bool 'TEST CPU ' CONFIG_TEST_CPU
fi
endmenu

由于 test driver 对于内核来说是新的功能,所以首先创建一个菜单 TEST Driver。然后,显示 "TEST support",等待用户选择;接下来判断用户是否选择了 TEST Driver,如果是(CONFIG_TEST=y),则进一步显示子功能:用户接口与 CPU 功能支持;由于用户接口功能可以被编译成内核模块,所以这里的询问语句使用了 tristate(因为 tristate 的取值范围包括 y、n 和 m,m 就是对应着模块)。

2) arch/arm/config.in
在文件的最后加入:source drivers/test/Config.in,将 TEST Driver 子功能的配置纳入到 Linux 内核的配置中。

3 创建Makefile


1)drivers/test/Makefile

        
# drivers/test/Makefile
#
# Makefile for the TEST.
#
SUB_DIRS :=
MOD_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
ALL_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS) cpu
L_TARGET := test.a
export-objs := test.o test_client.o
obj-$(CONFIG_TEST) += test.o test_queue.o test_client.o
obj-$(CONFIG_TEST_USER) += test_ioctl.o
obj-$(CONFIG_PROC_FS) += test_proc.o
subdir-$(CONFIG_TEST_CPU) += cpu
include $(TOPDIR)/Rules.make
clean:
for dir in $(ALL_SUB_DIRS); do make -C $$dir clean; done
rm -f *.[oa] .*.flags

drivers/test 目录下最终生成的目标文件是 test.a。在 test.c 和 test-client.c 中使用了 EXPORT_SYMBOL 输出符号,所以 test.o 和 test-client.o 位于 export-objs 列表中。然后,根据用户的选择(具体来说,就是配置变量的取值),构建各自对应的 obj-* 列表。由于 TEST Driver 中包一个子目录 cpu,当 CONFIG_TEST_CPU=y(即用户选择了此功能)时,需要将 cpu 目录加入到 subdir-y 列表中。


2)drivers/test/cpu/Makefile

        
# drivers/test/test/Makefile
#
# Makefile for the TEST CPU
#
SUB_DIRS :=
MOD_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
ALL_SUB_DIRS := $(SUB_DIRS)
L_TARGET := test_cpu.a
obj-$(CONFIG_test_CPU) += cpu.o
include $(TOPDIR)/Rules.make
clean:
rm -f *.[oa] .*.flags

3)drivers/Makefile

……
subdir-$(CONFIG_TEST) += test
……
include $(TOPDIR)/Rules.make

在 drivers/Makefile 中加入 subdir-$(CONFIG_TEST)+= test,使得在用户选择 TEST Driver 功能后,内核编译时能够进入 test 目录。

4)Makefile

……
DRIVERS-$(CONFIG_PLD) += drivers/pld/pld.o
DRIVERS-$(CONFIG_TEST) += drivers/test/test.a
DRIVERS-$(CONFIG_TEST_CPU) += drivers/test/cpu/test_cpu.a
DRIVERS := $(DRIVERS-y)
……

在顶层 Makefile 中加入 DRIVERS-$(CONFIG_TEST) += drivers/test/test.a 和 DRIVERS-$(CONFIG_TEST_CPU) += drivers/test/cpu/test_cpu.a。如何用户选择了 TEST Driver,那么 CONFIG_TEST 和 CONFIG_TEST_CPU 都是 y,test.a 和 test_cpu.a 就都位于 DRIVERS-y 列表中,然后又被放置在 DRIVERS 列表中。在前面曾经提到过,Linux 内核文件 vmlinux 的组成中包括 DRIVERS,所以 test.a 和 test_cpu.a 最终可被链接到 vmlinux 中。


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