linux驱动学习一 linux内核基础入门

一、linux内核的配置安装

1、内核文件下载解压。

tar jxvf linux.XXXXX.tar.bzg

2、配置、编译内核

make distclean

make menuconfig

make bzImage

make modules

make modules_install

3、制作init ramdisk

initramdisk：格式化一个ramdisk分区，加载根文件系统到ramdisk分区。

mkinitrd initrd-2.6.29 2.6.29

4、将编译好的内核文件和启动文件安装cp到/boot/目录下

启动文件为：

/arch/x86/boot/bzImage和刚生成的 initrd-2.6.29 文件

5、在grub添加启动选项;

title mylinux(2.6.29) 

root (hd0,0) 

kernel /vmlinuz-2.6.29

initrd /initrd-2.6.29

二、内核模块的安装卸载

1、modules有关的命令有：

lsmod : 列出已经被内核调入的模块
insmod : 将某个module插入到内核中
rmmod ：将某个module从内核中卸载
modprobe：自动根据依赖文件装入模块
depmod : 生成依赖文件，告诉modprobe和kerneld要从哪儿调入modules。这个依赖文件就在/lib/modules/kernel版本/modules.dep。
Kerneld：负责自动的将模块调入内核和把模块从内核中卸载。

2、内核程序编写

1）、不能用常用的一些glibc的库，只能用内核的库，没有main函数。示列

#include
#include
//#include
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

static int hello_init(void)
{
        printk("<1>Hello module init.\n");
        return 0;
}

static void   hello_exit(void)
{
        printk("<1>Goodbye module exit.\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

MODULE_AUTHOR("lizeliang");
MODULE_DESCRIPTION("a simple module");
MODULE_ALIAS("hello");

关于printk的一些说明：

1、查看当前控制台的打印级别

cat /proc/sys/kernel/printk

4    4    1    7

其中第一个“4”表示内核打印函数printk的打印级别，只有级别比他高的信息才

能在控制台上打印出来，既 0－3级别的信息

2、修改打印

echo "新的打印级别  4    1    7" >/proc/sys/kernel/printk

3、不够打印级别的信息会被写到日志中可通过dmesg 命令来查看

4、printk的打印级别

#define KERN_EMERG        "<0>" /* system is unusable */

#define KERN_ALERT         "<1>" /* action must be taken immediately */

#define KERN_CRIT            "<2>" /* critical conditions */

#define KERN_ERR             "<3>" /* error conditions */

#define KERN_WARNING   "<4>" /* warning conditions */

#define KERN_NOTICE       "<5>" /* normal but significant condition */

#define KERN_INFO            "<6>" /* informational */

#define KERN_DEBUG       "<7>" /* debug-level messages */

5、printk函数的使用

      printk(打印级别  “要打印的信息”)

       打印级别  既上面定义的几个宏

2）、2.6下常用的makefile

# Makefile2.6
ifneq ($(KERNELRELEASE),)  #KERNELRELEASE是在内核源码的顶层Makefile中定义的一个变量，在第一次读取执行此Makefile 时，KERNELRELEASE没有被定义，所以make将读取执行else之后的内容。
#kbuild syntax. dependency relationshsip of files and target modules are listed here.
#mymodule-objs := file1.o file2.o ... #表示mymoudule.o 由file1.o与file2.o 等连接生成。如果有多个文件，需要把这一句加上
obj-m := mymodule.o #表示编译连接后将生成mymodule.o模块。
else
PWD  := $(shell pwd) #执行shell命令，把当前路径赋值给PWD
KVER ?= $(shell uname -r) #执行shell命令，将当前系统内核版本号赋值给KVER
KDIR := /lib/modules/$(KVER)/build  
all:
    $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) #与"$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS =$(PWD)"的作用是等效的,SUBDIRS是较老的使用方法
clean:
rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions
endif

执行路径：如果make的目标是clean，直接执行clean操作，然后结束。当make的目标为all时，-C $(KDIR) 指明跳转到内核源码目录下读取那里的Makefile；M=$(PWD) 表明然后返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile。当从内核源码目录返回时，KERNELRELEASE已被被定义，kbuild也被启动去解析kbuild语法的语句，make将继续读取else之前的内容。else之前的内容为kbuild语法的语句, 指明模块源码中各文件的依赖关系，以及要生成的目标模块名。

上面的据说是IBM网站上的一个，注意的是因为makefile有格式上的限制直接粘过去的话需要调下格式，另外PWD和KVER两个变量定义的时候后面都有个空格需要去掉。

用make编译完成后会产生XXXX.ko的文件，可以通过insmod命令加载到内核中。

三、内核模块参数

内核模块参数的内容转载先网上一片文章进行说明：

module_param()理解

-------------------------------------------

在用户态下编程可以通过main()的来传递命令行参数，而编写一个内核模块则通过module_param()

module_param()宏是Linux 2.6内核中新增的，该宏被定义在include/linux/moduleparam.h文件中，具体定义如下：

#define module_param(name, type, perm)               

    module_param_named(name, name, type, perm)

其中使用了 3 个参数:要传递的参数变量名, 变量的数据类型, 以及访问参数的权限。

perm参数的作用是什么？

-------------------------------------------

perm参数是一个权限值,表示此参数在sysfs文件系统中所对应的文件节点的属性。你应当使用 中定义的值. 这个值控制谁可以存取这些模块参数在sysfs中的表示.当perm为0时，表示此参数不存在sysfs文件系统下对应的文件节点。 否则, 模块被加载后，在/sys/module/目录下将出现以此模块名命名的目录, 带有给定的权限.。

权限在include/linux/stat.h中有定义

#define S_IRWXU 00700

#define S_IRUSR 00400

#define S_IWUSR 00200

#define S_IXUSR 00100

#define S_IRWXG 00070

#define S_IRGRP 00040

#define S_IWGRP 00020

#define S_IXGRP 00010

#define S_IRWXO 00007

#define S_IROTH 00004

#define S_IWOTH 00002

#define S_IXOTH 00001

使用S_IRUGO作为参数可以被所有人读取, 但是不能改变; S_IRUGO|S_IWUSR允许root来改变参数. 注意, 如果一个参数被sysfs修改, 你的模块看到的参数值也改变了, 但是你的模块没有任何其他的通知. 你应当不要使模块参数可写, 除非你准备好检测这个改变并且因而作出反应.

module_param()应当放在任何函数之外, 典型地是出现在源文件的前面.定义如：

static char *whom = "world";

static int howmany = 1;

module_param(howmany, int, S_IRUGO);

module_param(whom, charp, S_IRUGO);

模块参数支持许多类型:

bool     一个布尔型(true或者false)值(相关的变量应当是int类型).

invbool invbool类型颠倒了值, 所以真值变成 false, 反之亦然.

charp    一个字符指针值. 内存为用户提供的字串分配, 指针因此设置.

int

long

short

uint

ulong

ushort

数组参数, 用逗号间隔的列表提供的值, 模块加载者也支持. 声明一个数组参数, 使用:

module_param_array(name, type, num, perm);

name    数组的名子(也是参数名),

type    数组元素的类型,

num    一个整型变量,

perm    通常的权限值.

如果数组参数在加载时设置, num被设置成提供的数的个数. 模块加载者拒绝比数组能放下的多的值.

hello.c

-------------------------------------------

#include

#include

#include

MODULE_LICENSE ("Dual BSD/GPL");

static char *who = "world";

static int times = 1;

module_param (times, int, S_IRUSR);

module_param (who, charp, S_IRUSR);

static int hello_init (void)

{

   int i;

   for (i = 0; i < times; i++)

       printk (KERN_ALERT "(%d) hello, %s!\n", i, who);

   return 0;

}

static void hello_exit (void)

{

   printk (KERN_ALERT "Goodbye, %s!\n", who);

}

module_init (hello_init);

module_exit (hello_exit);

编译生成可执行文件hello

# insmod hello who="world" times=5

#(1) hello, world!

#(2) hello, world!

#(3) hello, world!

#(4) hello, world!

#(5) hello, world!

# rmmod hello

# Goodbye,world!

注: 如果加载模块hello时，没有输入任何参数，那么who的初始值为"world"，times的初始值为1

原文地址：http://hi.baidu.com/operationsystem/blog/item/c150423c1d7e7ce83c6d97ff.html

Linux内核是一个整体结构，像一个圆球，而模块是插入到内核中的插件。尽管内核不是一个可安装模块，但为了方便起见，Linux把内核也看作 一个“母”模块。那么模块与模块之间如何进行交互呢，一种常用的方法就是共享变量和函数。但并不是模块中的每个变量和函数都能被共享，内核只把各个模块中 主要的变量和函数放在一个特定的区段，这些变量和函数就统称为符号。到低哪些符号可以被共享？ Linux内核有自己的规定。对于内核这个特殊的母模块，在kernel/ksyms.c中定义了从中可以“移出”的符号，例如进程管理子系统可以“移出”的符号定义如下：

EXPORT_SYMBOL(do_mmap_pgoff);

EXPORT_SYMBOL(do_munmap);

只要已经加载的模块有导出变量或者函数，新加载的模块就可以直接使用。