总结关于Linux2.6内核驱动移植参考

我是一个在凌阳参加嵌入式Linux培训学员，我有一个很好的习惯就是自己学完每个阶段，

会将相关阶段的知识点做个总结，今天我总结的是关于Linux2.6内核驱动移植参考，和大家分享一下；

　　1、 使用新的入口

　　必须包含

　　module_init(your_init_func);

　　module_exit(your_exit_func);

　　老版本：int init_module(void);

　　void cleanup_module(voi);

　　2.4中两种都可以用，对如后面的入口函数不必要显示包含任何头文件。

　　2、 GPL

　　MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

　　老版本：MODULE_LICENSE("GPL");

　　3、 模块参数

　　必须显式包含

　　module_param(name, type, perm);

　　module_param_named(name, value, type, perm);

　　参数定义

　　module_param_string(name, string, len, perm);

　　module_param_array(name, type, num, perm);

　　老版本：MODULE_PARM(variable,type);

　　MODULE_PARM_DESC(variable,type);

　　4、 模块别名

　　MODULE_ALIAS("alias-name");

　　这是新增的，在老版本中需在/etc/modules.conf配置，现在在代码中就可以实现。

　　5、 模块计数

　　int try_module_get(&module);

　　module_put();

　　老版本：MOD_INC_USE_COUNT 和 MOD_DEC_USE_COUNT

　　6、 符号导出

　　只有显示的导出符号才能被其他模块使用，默认不导出所有的符号，不必使用EXPORT_NO

　　_SYMBOLS

　　老板本：默认导出所有的符号，除非使用EXPORT_NO_SYMBOLS

　　7、 内核版本检查

　　需要在多个文件中包含时，不必定义__NO_VERSION__

　　老版本：在多个文件中包含时，除在主文件外的其他文件中必须定义_

　　_NO_VERSION__，防止版本重复定义。

　　8、 设备号

　　kdev_t被废除不可用，新的dev_t拓展到了32位，12位主设备号，20位次设备号。

　　unsigned int iminor(struct inode *inode);

　　unsigned int imajor(struct inode *inode);

　　老版本：8位主设备号，8位次设备号

　　int MAJOR(kdev_t dev);

　　int MINOR(kdev_t dev);

　　9、 内存分配头文件变更

　　所有的内存分配函数包含在头文件，而原来的不存在

　　老版本：内存分配函数包含在头文件

　　10、 结构体的初试化

　　gcc开始采用ANSI C的struct结构体的初始化形式：

　　static struct some_structure = {

　　.field1 = value,

　　.field2 = value,

　　..

　　};

　　老版本：非标准的初试化形式

　　static struct some_structure = {

　　field1: value,

　　field2: value,

　　..

　　};

　　11、 用户模式帮助器

　　int call_usermodehelper(char *path, char **argv, char **envp,

　　int wait);

　　新增wait参数

　　12、 request_module()

　　request_module("foo-device-%d", number);

　　老版本：

　　char module_name[32];

　　printf(module_name, "foo-device-%d", number);

　　request_module(module_name);

　　13、 dev_t引发的字符设备的变化

　　1、取主次设备号为

　　unsigned iminor(struct inode *inode);

　　unsigned imajor(struct inode *inode);

　　2、老的register_chrdev()用法没变，保持向后兼容，但不能访问设备号大于256的设备

　　。

　　3、新的接口为

　　a)注册字符设备范围

　　int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, char *name);

　　b)动态申请主设备号

　　int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, char

　　*name);

　　看了这两个函数郁闷吧^_^！怎么和file_operations结构联系起来啊？别急！

　　c)包含 ，利用struct cdev和file_operations连接

　　struct cdev *cdev_alloc(void);

　　void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);

　　int cdev_add(struct cdev *cdev, dev_t dev, unsigned count);

　　（分别为，申请cdev结构，和fops连接，将设备加入到系统中！好复杂啊！）

　　d)void cdev_del(struct cdev *cdev);

　　只有在cdev_add执行成功才可运行。

　　e)辅助函数

　　kobject_put(&cdev->kobj);

　　struct kobject *cdev_get(struct cdev *cdev);

　　void cdev_put(struct cdev *cdev);

　　这一部分变化和新增的/sys/dev有一定的关联。

　　14、 新增对/proc的访问操作

　　

　　以前的/proc中只能得到string, seq_file操作能得到如long等多种数据。

　　相关函数：

　　static struct seq_operations 必须实现这个类似file_operations得数据中得各个成

　　员函数。

　　seq_printf()；

　　int seq_putc(struct seq_file *m, char c);

　　int seq_puts(struct seq_file *m, const char *s);

　　int seq_escape(struct seq_file *m, const char *s, const char *esc);

　　int seq_path(struct seq_file *m, struct vfsmount *mnt,

　　struct dentry *dentry, char *esc);

　　seq_open(file, &ct_seq_ops);

　　等等

　　15、 底层内存分配

　　1、头文件改为

　　2、分配标志GFP_BUFFER被取消，取而代之的是GFP_NOIO 和 GFP_NOFS

　　3、新增__GFP_REPEAT，__GFP_NOFAIL，__GFP_NORETRY分配标志

　　4、页面分配函数alloc_pages()，get_free_page()被包含在中

　　5、对NUMA系统新增了几个函数：

　　a) struct page *alloc_pages_node(int node_id,

　　unsigned int gfp_mask,

　　unsigned int order);

　　b) void free_hot_page(struct page *page);

　　c) void free_cold_page(struct page *page);

　　6、 新增Memory pools

　　

　　mempool_t *mempool_create(int min_nr,

　　mempool_alloc_t *alloc_fn,

　　mempool_free_t *free_fn,

　　void *pool_data);

　　void *mempool_alloc(mempool_t *pool, int gfp_mask);

　　void mempool_free(void *element, mempool_t *pool);

　　int mempool_resize(mempool_t *pool, int new_min_nr, int gfp_mask);

　　16、 per-CPU变量

　　get_cpu_var();

　　put_cpu_var();

　　void *alloc_percpu(type);

　　void free_percpu(const void *);

　　per_cpu_ptr(void *ptr, int cpu)

　　get_cpu_ptr(ptr)

　　put_cpu_ptr(ptr)

　　老版本使用

　　DEFINE_PER_CPU(type, name);

　　EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(name);

　　EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(name);

　　DECLARE_PER_CPU(type, name);

　　DEFINE_PER_CPU(int, mypcint);

　　2.6内核采用了可剥夺得调度方式这些宏都不安全。

　　17、 内核时间变化

　　1、现在的各个平台的HZ为

　　Alpha: 1024/1200; ARM: 100/128/200/1000; CRIS: 100; i386: 1000; IA-64:

　　1024; M68K: 100; M68K-nommu: 50-1000; MIPS: 100/128/1000; MIPS64: 100;

　　PA-RISC: 100/1000; PowerPC32: 100; PowerPC64: 1000; S/390: 100; SPARC32:

　　100; SPARC64: 100; SuperH: 100/1000; UML: 100; v850: 24-100; x86-64: 1000.

　　2、由于HZ的变化，原来的jiffies计数器很快就溢出了，引入了新的计数器jiffies_64

　　3、#include

　　u64 my_time = get_jiffies_64();

　　4、新的时间结构增加了纳秒成员变量

　　struct timespec current_kernel_time(void);

　　5、他的timer函数没变，新增

　　void add_timer_on(struct timer_list *timer, int cpu);

　　6、新增纳秒级延时函数

　　ndelay()；

　　7、POSIX clocks 参考kernel/posix-timers.c

　　18、 工作队列（workqueue）

　　1、任务队列（task queue ）接口函数都被取消，新增了workqueue接口函数

　　struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);

　　DECLARE_WORK(name, void (*function)(void *), void *data);

　　INIT_WORK(struct work_struct *work,

　　void (*function)(void *), void *data);

　　PREPARE_WORK(struct work_struct *work,

　　void (*function)(void *), void *data);

　　2、申明struct work_struct结构

　　int queue_work(struct workqueue_struct *queue,

　　struct work_struct *work);

　　int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *queue,

　　struct work_struct *work,

　　unsigned long delay);

　　int cancel_delayed_work(struct work_struct *work);

　　void flush_workqueue(struct workqueue_struct *queue);

　　void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *queue);

　　int schedule_work(struct work_struct *work);

　　int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long

　　delay);

　　19、 新增创建VFS的"libfs"

　　libfs给创建一个新的文件系统提供了大量的API.

　　主要是对struct file_system_type的实现。

　　参考源代码：

　　drivers/hotplug/pci_hotplug_core.c

　　drivers/usb/core/inode.c

　　drivers/oprofile/oprofilefs.c

　　fs/ramfs/inode.c

　　fs/nfsd/nfsctl.c (simple_fill_super() example)

　　20、 DMA的变化

　　未变化的有：

　　void *pci_alloc_consistent(struct pci_dev *dev, size_t size,

　　dma_addr_t *dma_handle);

　　void pci_free_consistent(struct pci_dev *dev, size_t size,

　　void *cpu_addr, dma_addr_t dma_handle);

　　变化的有：

　　1、 void *dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size,

　　dma_addr_t *dma_handle, int flag);

　　void dma_free_coherent(struct device *dev, size_t size,

　　void *cpu_addr, dma_addr_t dma_handle);

　　2、列举了映射方向：

　　enum dma_data_direction {

　　DMA_BIDIRECTIONAL = 0,

　　DMA_TO_DEVICE = 1,

　　DMA_FROM_DEVICE = 2,

　　DMA_NONE = 3,

　　};

　　3、单映射

　　dma_addr_t dma_map_single(struct device *dev, void *addr,

　　size_t size,

　　enum dma_data_direction direction);

　　void dma_unmap_single(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr,

　　size_t size,

　　enum dma_data_direction direction);

　　4、页面映射

　　dma_addr_t dma_map_page(struct device *dev, struct page *page,

　　unsigned long offset, size_t size,

　　enum dma_data_direction direction);

　　void dma_unmap_page(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr,

　　size_t size,

　　enum dma_data_direction direction);

　　5、有关scatter/gather的函数：

　　int dma_map_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,

　　int nents, enum dma_data_direction direction);

　　void dma_unmap_sg(struct device *dev, struct scatterlist *sg,

　　int nhwentries, enum dma_data_direction direction);

　　6、非一致性映射（Noncoherent DMA mappings）

　　void *dma_alloc_noncoherent(struct device *dev, size_t size,

　　dma_addr_t *dma_handle, int flag);

　　void dma_sync_single_range(struct device *dev, dma_addr_t dma_handle,

　　unsigned long offset, size_t size,

　　enum dma_data_direction direction);

　　void dma_free_noncoherent(struct device *dev, size_t size,

　　void *cpu_addr, dma_addr_t dma_handle);

　　7、DAC (double address cycle)

　　int pci_dac_set_dma_mask(struct pci_dev *dev, u64 mask);

　　void pci_dac_dma_sync_single(struct pci_dev *dev,

　　dma64_addr_t dma_addr,

　　size_t len, int direction);

　　21、 互斥

　　新增seqlock主要用于：

　　1、少量的数据保护

　　2、数据比较简单(没有指针)，并且使用频率很高

　　3、对不产生任何副作用的数据的访问

　　4、访问时写者不被饿死

　　

　　初始化

　　seqlock_t lock1 = SEQLOCK_UNLOCKED;

　　或seqlock_t lock2; seqlock_init(&lock2);

　　void write_seqlock(seqlock_t *sl);

　　void write_sequnlock(seqlock_t *sl);

　　int write_tryseqlock(seqlock_t *sl);

　　void write_seqlock_irqsave(seqlock_t *sl, long flags);

　　void write_sequnlock_irqrestore(seqlock_t *sl, long flags);

　　void write_seqlock_irq(seqlock_t *sl);

　　void write_sequnlock_irq(seqlock_t *sl);

　　void write_seqlock_bh(seqlock_t *sl);

　　void write_sequnlock_bh(seqlock_t *sl);

　　unsigned int read_seqbegin(seqlock_t *sl);

　　int read_seqretry(seqlock_t *sl, unsigned int iv);

　　unsigned int read_seqbegin_irqsave(seqlock_t *sl, long flags);

　　int read_seqretry_irqrestore(seqlock_t *sl, unsigned int iv, long

　　flags);

　　22、 内核可剥夺

　　

　　preempt_disable()；

　　preempt_enable_no_resched()；

　　preempt_enable_noresched()；

　　preempt_check_resched()；

　　23、 眠和唤醒

　　1、原来的函数可用，新增下列函数：

　　prepare_to_wait_exclusive()；

　　prepare_to_wait()；

　　2、等待队列的变化

　　typedef int (*wait_queue_func_t)(wait_queue_t *wait,

　　unsigned mode, int sync);

　　void init_waitqueue_func_entry(wait_queue_t *queue,

　　wait_queue_func_t func);

　　24、 新增完成事件（completion events）

　　

　　init_completion(&my_comp);

　　void wait_for_completion(struct completion *comp);

　　void complete(struct completion *comp);

　　void complete_all(struct completion *comp);

　　25、 RCU（Read-copy-update）

　　rcu_read_lock();

　　void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(void *arg),

　　void *arg);

　　26、 中断处理

　　1、中断处理有返回值了。

　　IRQ_RETVAL(handled)；

　　2、cli(), sti(), save_flags(), 和 restore_flags()不再有效，应该使用local_save

　　_flags() 或local_irq_disable()。

　　3、synchronize_irq()函数有改动

　　4、新增int can_request_irq(unsigned int irq, unsigned long flags);

　　5、 request_irq() 和free_irq() 从 改到了

　　27、 异步I/O(AIO)

　　

　　ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *iocb, char __user *buffer,

　　size_t count, loff_t pos);

　　ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *iocb, const char __user *buffer,

　　size_t count, loff_t pos);

　　int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync);

　　新增到了file_operation结构中。

　　is_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)；

　　int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2);

　　28、 网络驱动

　　1、struct net_device *alloc_netdev(int sizeof_priv, const char *name,

　　void (*setup)(struct net_device *));

　　struct net_device *alloc_etherdev(int sizeof_priv);

　　2、新增NAPI(New API)

　　void netif_rx_schedule(struct net_device *dev);

　　void netif_rx_complete(struct net_device *dev);

　　int netif_rx_ni(struct sk_buff *skb);

　　(老版本为netif_rx())

　　29、 USB驱动

　　老版本struct usb_driver取消了，新的结构体为

　　struct usb_class_driver {

　　char *name;

　　struct file_operations *fops;

　　mode_t mode;

　　int minor_base;

　　};

　　int usb_submit_urb(struct urb *urb, int mem_flags);

　　int (*probe) (struct usb_interface *intf,

　　const struct usb_device_id *id);

　　30、 block I/O 层

　　这一部分做的改动最大。不祥叙。

　　31、 mmap()

　　int remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,

　　unsigned long to, unsigned long size,

　　pgprot_t prot);

　　int io_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from,

　　unsigned long to, unsigned long size,

　　pgprot_t prot);

　　struct page *(*nopage)(struct vm_area_struct *area,

　　unsigned long address,

　　int *type);

　　int (*populate)(struct vm_area_struct *area, unsigned long address,

　　unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff,

　　int nonblock);

　　int install_page(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,

　　unsigned long addr, struct page *page,

　　pgprot_t prot);

　　struct page *vmalloc_to_page(void *address);

　　32、 零拷贝块I/O(Zero-copy block I/O)

　　struct bio *bio_map_user(struct block_device *bdev,

　　unsigned long uaddr,

　　unsigned int len,

　　int write_to_vm);

　　void bio_unmap_user(struct bio *bio, int write_to_vm);

　　int get_user_pages(struct task_struct *task,

　　struct mm_struct *mm,

　　unsigned long start,

　　int len,

　　int write,

　　int force,

　　struct page **pages,

　　struct vm_area_struct **vmas);

　　33、 高端内存操作kmaps

　　void *kmap_atomic(struct page *page, enum km_type type);

　　void kunmap_atomic(void *address, enum km_type type);

　　struct page *kmap_atomic_to_page(void *address);

　　老版本：kmap() 和 kunmap()。

　　34、 驱动模型

　　主要用于设备管理。

　　1、 sysfs

　　2、 Kobjects

　　推荐文章：

　　http:/www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/kernel/l-kernel26/index.shtml

　　http:/www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/l-inside/index.shtml

　　2.6里不需要再定义“__KERNEL__”和“MODULE”了。

　　用下面的Makefile文件编译：

　　代码:

　　obj-m := hello.o

　　KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build

　　PWD := $(shell pwd)

　　default:

　　$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules