linux设备驱动程序的hello模块编译过程

linux设备驱动程序的hello模块编译过程
linux设备驱动程序的hello模块编译过程

linux设备驱动程序的hello模块编译过程

今天把linux设备驱动程序(第三版)的第一个模块hello模块编译通过了,这个东西卡了我好长时间了,期间我又花了很多时间去看linux程序设计(第二版),终于今天机械性地完成了这个试验。

编译环境:虚拟机linux2.6.18内核,(如果内核不是2.6的,可以参考我的内核升级过程,另外一篇文章有详细记录)

源程序hello.c:

///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////

#include

#include

#include

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

static int hello_init(void) //有的上面定义的是init_modules(void)是通不过编译的

{

printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");

return 0;

}

static void hello_exit(void)

{

printk(KERN_ALERT "Goodbye, world\n");

}

module_init(hello_init);

module_exit(hello_exit);

///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///

Makefile的内容:

ifneq ($(KERNELRELEASE),)

obj-m := hello.o

else

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

PWD:=$(shell pwd)

all:

$(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules

endif

clean:

rm -f *.o *.ko *.mod.c .hello*

//////////////////////////////////////////////////////////

把hello.c Makefile放到同一个文夹hello中,在hello目录下(我的为

/home/leo/hello)编译时会提示hellomodules文件夹找不到,建立hellomodules文件夹(home/leo/hellomodules)后,再在hello目录下

(home/leo/hello) 编译会提示hello.c Makefile找不到,把hello.c Makefile复制到hellomodules目录下去,然后编译就ok了。

加载模块:

insmod ./hello.ko

(系统提示:insmod命令找不到)

linux虚拟机下有很多命令因为PATH的原因无法找到,我们可以用whereis command 来查找,这里用

whereis insmod

(找insmod位置)

(比如说在/usr/***/insmod那么就用:)

/usr/***/insmod ./hello.ko

(同样改变系统路径PATH也可以办到)

加载后用lsmod 命令查看,可以看到hello模块已经加载到内核中去了,rmmod 命令用法相同。(注意是rmmod hello,不是hello.ko)要看输出的信息,我们可以用: demsg | tail -n1 可以看到输出的“hello world ”和 bye

信息。

Linux内核修改与编译图文教程

Linux 内核修改与编译图文教程 1

1、实验目的 针对Ubuntu10.04中,通过下载新的内核版本,并且修改新版本内核中的系统调用看,然后,在其系统中编译,加载新内核。 2、任务概述 2.1 下载新内核 https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/ 2.2 修改新内核系统调用 添加新的系统调用函数,用来判断输入数据的奇偶性。 2.3 进行新内核编译 通过修改新版内核后,进行加载编译。最后通过编写测试程序进行测试 3、实验步骤 3.1 准备工作 查看系统先前内核版本: (终端下)使用命令:uname -r 2

3.2 下载最新内核 我这里使用的内核版本是 3.3 解压新版内核 将新版内核复制到“/usr/src”目录下 在终端下用命令:cd /usr/src进入到该文件目录 解压内核:linux-2.6.36.tar.bz2,在终端进入cd /usr/src目录输入一下命令: bzip2 -d linux-2.6.36.tar.bz2 tar -xvf linux-2.6.36.tar 文件将解压到/usr/src/linux目录中 3

使用命令: ln -s linux-2.6.36 linux 在终端下输入一下命令: sudo apt-get install build-essential kernel-package libncurses5-dev fakeroot sudo aptitude install libqt3-headers libqt3-mt-dev libqt3-compat-headers libqt3-mt 4

Linux设备驱动程序举例

Linux设备驱动程序设计实例2007-03-03 23:09 Linux系统中,设备驱动程序是操作系统内核的重要组成部分,在与硬件设备之间 建立了标准的抽象接口。通过这个接口,用户可以像处理普通文件一样,对硬件设 备进行打开(open)、关闭(close)、读写(read/write)等操作。通过分析和设计设 备驱动程序,可以深入理解Linux系统和进行系统开发。本文通过一个简单的例子 来说明设备驱动程序的设计。 1、程序清单 //MyDev.c 2000年2月7日编写 #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__//按内核模块编译 #endif #ifndef MODULE #define MODULE//设备驱动程序模块编译 #endif #define DEVICE_NAME "MyDev" #define OPENSPK 1 #define CLOSESPK 2 //必要的头文件 #include //同kernel.h,最基本的内核模块头文件 #include //同module.h,最基本的内核模块头文件 #include //这里包含了进行正确性检查的宏 #include //文件系统所必需的头文件 #include //这里包含了内核空间与用户空间进行数据交换时的函数宏 #include //I/O访问 int my_major=0; //主设备号 static int Device_Open=0; static char Message[]="This is from device driver"; char *Message_Ptr; int my_open(struct inode *inode, struct file *file) {//每当应用程序用open打开设备时,此函数被调用 printk ("\ndevice_open(%p,%p)\n", inode, file); if (Device_Open) return -EBUSY;//同时只能由一个应用程序打开 Device_Open++; MOD_INC_USE_COUNT;//设备打开期间禁止卸载 return 0; } static void my_release(struct inode *inode, struct file *file)

linux、内核源码、内核编译与配置、内核模块开发、内核启动流程

linux、内核源码、内核编译与配置、内核模块开发、内核启动流程(转) linux是如何组成的? 答:linux是由用户空间和内核空间组成的 为什么要划分用户空间和内核空间? 答:有关CPU体系结构,各处理器可以有多种模式,而LInux这样的划分是考虑到系统的 安全性,比如X86可以有4种模式RING0~RING3 RING0特权模式给LINUX内核空间RING3给用户空间 linux内核是如何组成的? 答:linux内核由SCI(System Call Interface)系统调用接口、PM(Process Management)进程管理、MM(Memory Management)内存管理、Arch、 VFS(Virtual File Systerm)虚拟文件系统、NS(Network Stack)网络协议栈、DD(Device Drivers)设备驱动 linux 内核源代码 linux内核源代码是如何组成或目录结构? 答:arc目录存放一些与CPU体系结构相关的代码其中第个CPU子目录以分解boot,mm,kerner等子目录 block目录部分块设备驱动代码 crypto目录加密、压缩、CRC校验算法 documentation 内核文档 drivers 设备驱动 fs 存放各种文件系统的实现代码 include 内核所需要的头文件。与平台无关的头文件入在include/linux子目录下,与平台相关的头文件则放在相应的子目录中 init 内核初始化代码 ipc 进程间通信的实现代码 kernel Linux大多数关键的核心功能者是在这个目录实现(程序调度,进程控制,模块化) lib 库文件代码 mm 与平台无关的内存管理,与平台相关的放在相应的arch/CPU目录net 各种网络协议的实现代码,注意而不是驱动 samples 内核编程的范例 scripts 配置内核的脚本 security SElinux的模块 sound 音频设备的驱动程序 usr cpip命令实现程序 virt 内核虚拟机 内核配置与编译 一、清除 make clean 删除编译文件但保留配置文件

如何自行编译一个Linux内核的详细资料概述

如何自行编译一个Linux内核的详细资料概述 曾经有一段时间,升级Linux 内核让很多用户打心里有所畏惧。在那个时候,升级内核包含了很多步骤,也需要很多时间。现在,内核的安装可以轻易地通过像 apt 这样的包管理器来处理。通过添加特定的仓库,你能很轻易地安装实验版本的或者指定版本的内核(比如针对音频产品的实时内核)。 考虑一下,既然升级内核如此容易,为什么你不愿意自行编译一个呢?这里列举一些可能的原因: 你想要简单了解编译内核的过程 你需要启用或者禁用内核中特定的选项,因为它们没有出现在标准选项里 你想要启用标准内核中可能没有添加的硬件支持 你使用的发行版需要你编译内核 你是一个学生,而编译内核是你的任务 不管出于什么原因,懂得如何编译内核是非常有用的,而且可以被视作一个通行权。当我第一次编译一个新的Linux 内核(那是很久以前了),然后尝试从它启动,我从中(系统马上就崩溃了,然后不断地尝试和失败)感受到一种特定的兴奋。 既然这样,让我们来实验一下编译内核的过程。我将使用Ubuntu 16.04 Server 来进行演示。在运行了一次常规的 sudo apt upgrade 之后,当前安装的内核版本是 4.4.0-121。我想要升级内核版本到 4.17,让我们小心地开始吧。 有一个警告:强烈建议你在虚拟机里实验这个过程。基于虚拟机,你总能创建一个快照,然后轻松地从任何问题中回退出来。不要在产品机器上使用这种方式升级内核,除非你知道你在做什么。 下载内核 我们要做的第一件事是下载内核源码。在 Kernel 找到你要下载的所需内核的URL。找到URL 之后,使用如下命令(我以 4.17 RC2 内核为例)来下载源码文件: wget https://git.kernel/torvalds/t/linux-4.17-rc2.tar.gz

一个简单的演示用的Linux字符设备驱动程序.

实现如下的功能: --字符设备驱动程序的结构及驱动程序需要实现的系统调用 --可以使用cat命令或者自编的readtest命令读出"设备"里的内容 --以8139网卡为例,演示了I/O端口和I/O内存的使用 本文中的大部分内容在Linux Device Driver这本书中都可以找到, 这本书是Linux驱动开发者的唯一圣经。 ================================================== ===== 先来看看整个驱动程序的入口,是char8139_init(这个函数 如果不指定MODULE_LICENSE("GPL", 在模块插入内核的 时候会出错,因为将非"GPL"的模块插入内核就沾污了内核的 "GPL"属性。 module_init(char8139_init; module_exit(char8139_exit; MODULE_LICENSE("GPL"; MODULE_AUTHOR("ypixunil"; MODULE_DESCRIPTION("Wierd char device driver for Realtek 8139 NIC"; 接着往下看char8139_init( static int __init char8139_init(void {

int result; PDBG("hello. init.\n"; /* register our char device */ result=register_chrdev(char8139_major, "char8139", &char8139_fops; if(result<0 { PDBG("Cannot allocate major device number!\n"; return result; } /* register_chrdev( will assign a major device number and return if it called * with "major" parameter set to 0 */ if(char8139_major == 0 char8139_major=result; /* allocate some kernel memory we need */ buffer=(unsigned char*(kmalloc(CHAR8139_BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL; if(!buffer { PDBG("Cannot allocate memory!\n"; result= -ENOMEM;

linux内核配置模块编译安装

Linux内核配置编译和加载 Linux内核模块 Linux内核结构非常庞大,包含的组件也非常多,想要把我们需要的部分添加到内核中,有两个方法:直接编译进内核和模块机制 由于直接编译进内核有两个缺点,一是生成的内核过大,二是每次修改内核中功能,就必须重新编译内核,浪费时间。因此我们一般采用模块机制,模块本身不被编译进内核映像,只有在加载之后才会成为内核的一部分,方便了修改调试,节省了编译时间。 配置内核 (1)在drivers目录下创建hello目录存放hello.c源文件 (2)在hello目录下新建Makefile文件和Kconfig文件 Makefile文件内容: obj-y += hello.o //要将hello.c编译得到的hello.o连接进内核 Kconfig文件内容: 允许编译成模块,因此使用了tristate (3)在hello目录的上级目录的Kconfig文件中增加关于新源代码对应项目的编译配置选项 修改即driver目录下的Kconfig文件,添加

source "drivers/hello/Kconfig" //使hello目录下的Kconfig起作用 (4)在hello目录的上级目录的Makefile文件中增加对新源代码的编译条目 修改driver目录下的Makefile文件,添加 obj-$(CONFIG_HELLO_FOR_TEST) += hello/ //使能够被编译命令作用到 (5)命令行输入“make menuconfig”,找到driver device,选择select,发现test menu 已经在配置菜单界面显示出来 (6)选择test menu进入具体的配置,可以选择Y/N/M,这里我选择编译为M,即模块化 (7)保存退出后出现 (8)进入kernels目录中使用“ls -a”查看隐藏文件,发现多出.config隐藏文件,查看.config 文件

嵌入式Linux系统内核的配置、编译和烧写

实验二 嵌入式Linux系统内核的配置、编译和烧写 1.实验目的 1)掌握交叉编译的基本概念; 2)掌握配置和编译嵌入式Linux操作系统内核的方法; 3)掌握嵌入式系统的基本架构。 2.实验环境 1)装有Windows系统的计算机; 2)计算机上装有Linux虚拟机软件; 3)嵌入式系统实验箱及相关软硬件(各种线缆、交叉编译工具链等等)。 3.预备知识 1)嵌入式Linux内核的配置和裁剪方法; 2)交叉编译的基本概念及编译嵌入式Linux内核的方法; 3)嵌入式系统的基本架构。 4.实验内容和步骤 4.1 内核的配置和编译——配置内核的MMC支持 1)由于建立交叉编译器的过程很复杂,且涉及汇编等复杂的指令,在这里 我们提供一个制作好的编译器。建立好交叉编译器之后,我们需要完成 内核的编译,首先我们要有一个完整的Linux内核源文件包,目前流行 的源代码版本有Linux 2.4和Linux 2.6内核,我们使用的是Linux 2.6内核; 2)实验步骤: [1]以root用户登录Linux虚拟机,建立一个自己的工作路径(如用命令 “mkdir ‐p /home/user/build”建立工作路径,以下均采用工作路径 /home/user/build),然后将“cross‐3.3.2.tar.bz2、dma‐linux‐2.6.9.tar.gz、 dma‐rootfs.tar.gz”拷贝到工作路径中(利用Windows与虚拟机Linux 之间的共享目录作为中转),并进入工作目录; [2]解压cross‐3.3.2.tar.bz2到当前路径:“tar ‐jxvf cross‐3.3.2.tar.bz2”; [3]解压完成后,把刚刚解压后在当前路径下生成的“3.3.2”文件夹移 动到“/usr/local/arm/”路径下,如果在“/usr/local/”目录下没有“arm” 文件夹,用户创建即可; [4]解压“dma‐linux‐2.6.9.tar.gz”到当前路径下:

linux2.6内核的编译步骤及模块的动态加载-内核源码学习-linux论坛

[原创]linux2.6内核的编译步骤及模块的动态加载-内核源码 学习-linux论坛 05年本科毕业设计做的是Linux下驱动的剖析,当时就买了一本《Linux设备驱动程序(第二版)》,但是没有实现将最简单的helloworld程 序编译成模块,加载到kernel里。不过,现在自己确实打算做一款芯片的Linux的驱动,因此,又开始看了《Linux设备驱动程序》这本书,不过已 经是第三版了。第二版讲的是2.4的内核,第三版讲的是2.6的内核。两个内核版本之间关于编译内核以及加载模块的方法都有所变化。本文是基于2.6的内核,也建议各位可以先看一下《Linux内核设计与实现(第二版)》作为一个基础知识的铺垫。当然,从实践角度来看,只要按着以下的步骤去做也应该可以实现成功编译内核及加载模块。个人用的Linux版本为:Debian GNU/Linux,内核版本为:2.6.20-1-686.第一步,下载Linux内核的源代码,即构建LDD3(Linux Device Drivers 3rd)上面所说的内核树。 如过安装的Linux系统中已经自带了源代码的话,应该在/usr/src目录下。如果该目录为空的话,则需要自己手动下载源代码。下载代码的方法和链接很多,也可以在CU上通过

https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/search/?key=&;q=kernel&a mp;frmid=53去下载。不过,下载的内核版本最好和所运行的Linux系统的内核版本一致。当然,也可以比Linux系统内核的版本低,但高的话应该不行(个人尚未实践)。 Debian下可以很方便的通过Debian源下载: 首先查找一下可下载的内核源代码: # apt-cache search linux-source 其中显示的有:linux-source-2.6.20,没有和我的内核版本完全匹配,不过也没关系,直接下载就可以了: # apt-get install linux-source-2.6.20 下载完成后,安装在/usr/src下,文件名为: linux-source-2.6.20.tar.bz2,是一个压缩包,解压缩既可以得到整个内核的源代码: # tar jxvf linux-source-2.6.20.tar.bz2

Linux设备驱动程序学习(18)-USB 驱动程序(三)

Linux设备驱动程序学习(18)-USB 驱动程序(三) (2009-07-14 11:45) 分类:Linux设备驱动程序 USB urb (USB request block) 内核使用2.6.29.4 USB 设备驱动代码通过urb和所有的 USB 设备通讯。urb用 struct urb 结构描述(include/linux/usb.h )。 urb以一种异步的方式同一个特定USB设备的特定端点发送或接受数据。一个USB 设备驱动可根据驱动的需要,分配多个 urb 给一个端点或重用单个 urb 给多个不同的端点。设备中的每个端点都处理一个 urb 队列, 所以多个 urb 可在队列清空之前被发送到相同的端点。 一个 urb 的典型生命循环如下: (1)被创建; (2)被分配给一个特定 USB 设备的特定端点; (3)被提交给 USB 核心; (4)被 USB 核心提交给特定设备的特定 USB 主机控制器驱动; (5)被 USB 主机控制器驱动处理, 并传送到设备; (6)以上操作完成后,USB主机控制器驱动通知 USB 设备驱动。 urb 也可被提交它的驱动在任何时间取消;如果设备被移除,urb 可以被USB 核心取消。urb 被动态创建并包含一个内部引用计数,使它们可以在最后一个用户释放它们时被自动释放。 struct urb

struct list_head urb_list;/* list head for use by the urb's * current owner */ struct list_head anchor_list;/* the URB may be anchored */ struct usb_anchor *anchor; struct usb_device *dev;/* 指向这个 urb 要发送的目标 struct usb_device 的指针,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被USB 驱动初始化.*/ struct usb_host_endpoint *ep;/* (internal) pointer to endpoint */ unsigned int pipe;/* 这个 urb 所要发送到的特定struct usb_device 的端点消息,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被 USB 驱动初始化.必须由下面的函数生成*/ int status;/*当 urb开始由 USB 核心处理或处理结束, 这个变量被设置为 urb 的当前状态. USB 驱动可安全访问这个变量的唯一时间是在 urb 结束处理例程函数中. 这个限制是为防止竞态. 对于等时 urb, 在这个变量中成功值(0)只表示这个 urb 是否已被去链. 为获得等时 urb 的详细状态, 应当检查 iso_frame_desc 变量. */ unsigned int transfer_flags;/* 传输设置*/ void*transfer_buffer;/* 指向用于发送数据到设备(OUT urb)或者从设备接收数据(IN urb)的缓冲区指针。为了主机控制器驱动正确访问这个缓冲, 它必须使用 kmalloc 调用来创建, 不是在堆栈或者静态内存中。对控制端点, 这个缓冲区用于数据中转*/ dma_addr_t transfer_dma;/* 用于以 DMA 方式传送数据到 USB 设备的缓冲区*/ int transfer_buffer_length;/* transfer_buffer 或者 transfer_dma 变量指向的缓冲区大小。如果这是 0, 传送缓冲没有被 USB 核心所使用。对于一个 OUT 端点, 如果这个端点大小比这个变量指定的值小, 对这个USB 设备的传输将被分成更小的块,以正确地传送数据。这种大的传送以连续的 USB 帧进行。在一个 urb 中提交一个大块数据, 并且使 USB 主机控制器去划分为更小的块, 比以连续地顺序发送小缓冲的速度快得多*/

linux设备驱动程序的hello模块编译过程

linux设备驱动程序的hello模块编译过程 今天把linux设备驱动程序(第三版)的第一个模块hello模块编译通过了,这个东西卡了我好长时间了,期间我又花了很多时间去看linux程序设计(第二版),终于今天机械性地完成了这个试验。 编译环境:虚拟机linux2.6.18内核,(如果内核不是2.6的,可以参考我的内核升级过程,另外一篇文章有详细记录) 源程序hello.c: ///////////////////////////////////////////////////////////////////// /////// #include #include #include MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); static int hello_init(void) //有的上面定义的是init_modules(void)是通不过编译的 { printk(KERN_ALERT "Hello, world\n"); return 0; } static void hello_exit(void) { printk(KERN_ALERT "Goodbye, world\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); ///////////////////////////////////////////////////////////////////// /// Makefile的内容: ifneq ($(KERNELRELEASE),) obj-m := hello.o else KDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD:=$(shell pwd)

linux内核编译和生成makefile文件实验报告

操作系统实验报告 姓名:学号: 一、实验题目 1.编译linux内核 2.使用autoconf和automake工具为project工程自动生成Makefile,并测试 3.在内核中添加一个模块 二、实验目的 1.了解一些命令提示符,也里了解一些linux系统的操作。 2.练习使用autoconf和automake工具自动生成Makefile,使同学们了解Makefile的生成原理,熟悉linux编程开发环境 三、实验要求 1使用静态库编译链接swap.c,同时使用动态库编译链接myadd.c。可运行程序生成在src/main目录下。 2要求独立完成,按时提交 四、设计思路和流程图(如:包括主要数据结构及其说明、测试数据的设计及测试结果分析) 1.Makefile的流程图: 2.内核的编译基本操作 1.在ubuntu环境下获取内核源码 2.解压内核源码用命令符:tar xvf linux- 3.18.12.tar.xz 3.配置内核特性:make allnoconfig 4.编译内核:make 5.安装内核:make install

6.测试:cat/boot/grub/grub.conf 7.重启系统:sudo reboot,看是否成功的安装上了内核 8.详情及结构见附录 3.生成makefile文件: 1.用老师给的projec里的main.c函数。 2.需要使用automake和autoconf两个工具,所以用命令符:sudo apt-get install autoconf 进行安装。 3.进入主函数所在目录执行命令:autoscan,这时会在目录下生成两个文件 autoscan.log和configure.scan,将configure.Scan改名为configure.ac,同时用gedit打开,打开后文件修改后的如下: # -*- Autoconf -*- # Process this file with autoconf to produce a configure script. AC_PREREQ([2.69]) AC_INIT([FULL-PACKAGE-NAME], [VERSION], [BUG-REPORT-ADDRESS]) AC_CONFIG_SRCDIR([main.c]) AC_CONFIG_HEADERS([config.h]) AM_INIT_AUTOMAKE(main,1.0) # Checks for programs. AC_PROG_CC # Checks for libraries. # Checks for header files. # Checks for typedefs, structures, and compiler characteristics. # Checks for library functions. AC_OUTPUT(Makefile) 4.新建Makefile文件,如下: AUTOMAKE_OPTIONS=foreign bin_PROGRAMS=main first_SOURCES=main.c 5.运行命令aclocal 命令成功之后,在目录下会产生aclocal.m4和autom4te.cache两个文件。 6.运行命令autoheader 命令成功之后,会在目录下产生config.h.in这个新文件。 7.运行命令autoconf 命令成功之后,会在目录下产生configure这个新文件。 8.运行命令automake --add-missing输出结果为: Configure.ac:11:installing./compile’ Configure.ac:8:installing ‘.install-sh’ Configure.ac:8:installing ‘./missing’ Makefile.am:installing ‘./decomp’ 9. 命令成功之后,会在目录下产生depcomp,install-sh和missing这三个新文件和执行下一步的Makefile.in文件。 10.运行命令./configure就可以自动生成Makefile。 4.添加内核模块

linux驱动程序的编写

linux驱动程序的编写 一、实验目的 1.掌握linux驱动程序的编写方法 2.掌握驱动程序动态模块的调试方法 3.掌握驱动程序填加到内核的方法 二、实验内容 1. 学习linux驱动程序的编写流程 2. 学习驱动程序动态模块的调试方法 3. 学习驱动程序填加到内核的流程 三、实验设备 PentiumII以上的PC机,LINUX操作系统,EL-ARM860实验箱 四、linux的驱动程序的编写 嵌入式应用对成本和实时性比较敏感,而对linux的应用主要体现在对硬件的驱动程序的编写和上层应用程序的开发上。 嵌入式linux驱动程序的基本结构和标准Linux的结构基本一致,也支持模块化模式,所以,大部分驱动程序编成模块化形式,而且,要求可以在不同的体系结构上安装。linux是可以支持模块化模式的,但由于嵌入式应用是针对具体的应用,所以,一般不采用该模式,而是把驱动程序直接编译进内核之中。但是这种模式是调试驱动模块的极佳方法。 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。同时,设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能:对设备初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。在linux操作系统下有字符设备和块设备,网络设备三类主要的设备文件类型。 字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了;块设备利用一块系统内存作为缓冲区,当用户进程对设备请求满足用户要求时,就返回请求的数据。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待。 1 字符设备驱动结构 Linux字符设备驱动的关键数据结构是cdev和file_operations结构体。

Linux设备驱动程序学习(20)-内存映射和DMA-基本概念

Linux设备驱动程序学习(20)-内存映射和DMA-基本概念 (2011-09-25 15:47) 标签: 虚拟内存设备驱动程序Linux技术分类:Linux设备驱动程序 这部分主要研究 Linux 内存管理的基础知识, 重点在于对设备驱动有用的技术. 因为许多驱动编程需要一些对于虚拟内存(VM)子系统原理的理解。 而这些知识主要分为三个部分: 1、 mmap系统调用的实现原理:它允许设备内存直接映射到一个用户进程地址 空间. 这样做对一些设备来说可显著地提高性能. 2、与mmap的功能相反的应用原理:内核态代码如何跨过边界直接存取用户空间的内存页. 虽然较少驱动需要这个能力. 但是了解如何映射用户空间内存到内 核(使用 get_user_pages)会有用. 3、直接内存存取( DMA ) I/O 操作, 它提供给外设对系统内存的直接存取. 但所有这些技术需要理解 Linux 内存管理的基本原理, 因此我将先学习VM子 系统的基本原理. 一、Linux的内存管理 这里重点是 Linux 内存管理实现的主要特点,而不是描述操作系统的内存管理理论。Linux虚拟内存管理非常的复杂,要写可以写一本书:《深入理解Linux 虚拟内存管理》。学习驱动无须如此深入, 但是对它的工作原理的基本了解是必要的. 解了必要的背景知识后,才可以学习内核管理内存的数据结构. Linux是一个虚拟内存系统(但是在没有MMU的CPU中跑的ucLinux除外), 意味着在内核启动了MMU 之后所有使用的地址不直接对应于硬件使用的物理地址,这些地址(称之为虚拟地址)都经过了MMU转换为物理地址之后再从CPU的内存总线中发出,读取/写入数据. 这样 VM 就引入了一个间接层, 它是许多操作成为可能: 1、系统中运行的程序可以分配远多于物理内存的内存空间,即便单个进程都可拥有一个大于系统的物理内存的虚拟地址空间. 2、虚拟内存也允许程序对进程的地址空间运用多种技巧, 包括映射程序的内存到设备内存.等等~~~ 1、地址类型 Linux 系统处理几种类型的地址, 每个有它自己的含义: 用户虚拟地址:User virtual addresses,用户程序见到的常规地址. 用户地址在长度上是 32 位或者 64 位, 依赖底层的硬件结构, 并且每个进程有它自己 的虚拟地址空间.

linux设备驱动中常用函数

Linux2.6设备驱动常用的接口函数(一) ----字符设备 刚开始,学习linux驱动,觉得linux驱动很难,有字符设备,块设备,网络设备,针对每一种设备其接口函数,驱动的架构都不一样。这么多函数,要每一个的熟悉,那可多难啦!可后来发现linux驱动有很多规律可循,驱动的基本框架都差不多,再就是一些通用的模块。 基本的架构里包括:加载,卸载,常用的读写,打开,关闭,这是那种那基本的咯。利用这些基本的功能,当然无法实现一个系统。比方说:当多个执行单元对资源进行访问时,会引发竞态;当执行单元获取不到资源时,它是阻塞还是非阻塞?当突然间来了中断,该怎么办?还有内存管理,异步通知。而linux 针对这些问题提供了一系列的接口函数和模板框架。这样,在实际驱动设计中,根据具体的要求,选择不同的模块来实现其功能需求。 觉得能熟练理解,运用这些函数,是写号linux设备驱动的第一步。因为是设备驱动,是与最底层的设备打交道,就必须要熟悉底层设备的一些特性,例如字符设备,块设备等。系统提供的接口函数,功能模块就像是工具,能够根据不同的底层设备的的一些特性,选择不同的工具,方能在linux驱动中游刃有余。 最后就是调试,这可是最头疼的事。在调试过程中,总会遇到这样,那样的问题。怎样能更快,更好的发现并解决这些问题,就是一个人的道行咯!我个人觉得: 发现问题比解决问题更难! 时好时坏的东西,最纠结! 看得见的错误比看不见的错误好解决! 一:Fops结构体中函数: ①ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); 用来从设备中获取数据. 在这个位置的一个空指针导致 read 系统调用以-EINVAL("Invalid argument") 失败. 一个非负返回值代表了成功读取的字节数( 返回值是一个 "signed size" 类型, 常常是目标平台本地的整数类型). ②ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 发送数据给设备. 如果 NULL, -EINVAL 返回给调用 write 系统调用的程序. 如果非负, 返回值代表成功写的字节数 ③loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); llseek 方法用作改变文件中的当前读/写位置, 并且新位置作为(正的)返回值. loff_t 参数是一个"long offset", 并且就算在 32位平台上也至少 64 位宽. 错误由一个负返回值指示. 如果这个函数指针是 NULL, seek 调用会以潜在地无法预知的方式修改 file 结构中的位置计数器( 在"file 结构" 一节中描述). ④int (*open) (struct inode *, struct file *);

Linux 2.6内核 模块编译 Makefile

编译模块的make file 必须是Makefile,不能是makefile. //why? ifneq ($(KERNELRELEASE),) obj-m := mytest.o mytest-objs := file1.o file2.o file3.o else KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) default: $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules endif 解释为: 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。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。mytest-objs := file1.o file2.o file3.o表示mytest.o 由file1.o,file2.o与file3.o 连接生成。obj-m := mytest.o表示编译连接后将生成mytest.o模块。 ---------------------------------------------------------------------- 另外转载:

linux模块编译

linux 模块编译步骤(原) 本文将直接了当的带你进入linux的模块编译。当然在介绍的过程当中,我也会添加一些必要的注释,以便初学者能够看懂。之所以要写这篇文章,主要是因为从书本上学的话,可能要花更长的时间才能学会整个过程,因为看书的话是一个学习过程,而我这篇文章更像是一个培训。所以实践性和总结性更强。通过本文你将会学到编译一个模块和模块makefile的基本知识。以及加载(卸载)模块,查看系统消息的一些知识; 声明:本文为初学者所写,如果你已经是一个linux模块编译高手,还请指正我文章中的错误和不足,谢谢 第一步:准备源代码 首先我们还是要来编写一个符合linux格式的模块文件,这样我们才能开始我们的模块编译。假设我们有一个源文件mymod.c。它的源码如下: mymodules.c 1. #include /* 引入与模块相关的宏*/ 2. #include /* 引入module_init() module_exit()函数*/ 3. #include /* 引入module_param() */ 4 5. MODULE_AUTHOR("Yu Qiang"); 6. MODULE_LICENSE("GPL"); 7 8. static int nbr = 10; 9. module_param(nbr, int, S_IRUGO); 10. 11. static int __init yuer_init(void) 12.{ 13. int i; 14. for(i=0; i

Linux驱动框架及驱动加载

本讲主要概述Linux设备驱动框架、驱动程序的配置文件及常用的加载驱动程序的方法;并且介绍Red Hat Linux安装程序是如何加载驱动的,通过了解这个过程,我们可以自己将驱动程序放到引导盘中;安装完系统后,使用kudzu自动配置硬件程序。 Linux设备驱动概述 1. 内核和驱动模块 操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备,它为用户屏蔽了各种各样的设备,驱动硬件是操作系统最基本的功能,并且提供统一的操作方式。正如我们查看屏幕上的文档时,不用去管到底使用nVIDIA芯片,还是ATI芯片的显示卡,只需知道输入命令后,需要的文字就显示在屏幕上。硬件驱动程序是操作系统最基本的组成部分,在Linux内核源程序中也占有较高的比例。 Linux内核中采用可加载的模块化设计(LKMs ,Loadable Kernel Modules),一般情况下编译的Linux内核是支持可插入式模块的,也就是将最基本的核心代码编译在内核中,其它的代码可以选择是在内核中,或者编译为内核的模块文件。 如果需要某种功能,比如需要访问一个NTFS分区,就加载相应的NTFS模块。这种设计可以使内核文件不至于太大,但是又可以支持很多的功能,必要时动态地加载。这是一种跟微内核设计不太一样,但却是切实可行的内核设计方案。 我们常见的驱动程序就是作为内核模块动态加载的,比如声卡驱动和网卡驱动等,而Linux最基础的驱动,如CPU、PCI总线、TCP/IP协议、APM(高级电源管理)、VFS等驱动程序则编译在内核文件中。有时也把内核模块就叫做驱动程序,只不过驱动的内容不一定是硬件罢了,比如ext3文件系统的驱动。 理解这一点很重要。因此,加载驱动时就是加载内核模块。下面来看一下有关模块的命令,在加载驱动程序要用到它们:lsmod、modprob、insmod、rmmod、modinfo。 lsmod

Linux kernel内核升级全过程,教你一次成功

序言 由于开发环境需要在linux-2.6内核上进行,于是准备对我的虚拟机上的Linux系统升级。没想到这一弄就花了两天时间( 反复装系统,辛苦啊~~),总算把Linux系统从2.4.20-8内核成功升级到了2.6.18内核。 网上虽然有很多介绍Linux内核升级的文章,不过要么过时,下载链接失效;要么表达不清,不知所云;更可气的是很多 文章在转载过程中命令行都有错误。刚开始我就是在这些“攻略”的指点下来升级的,以致于浪费了很多时间。 现在,费尽周折,升级成功,心情很爽,趁性也来写个“升级攻略”吧!于是特意又在虚拟机上重新安装一个Linux系统 ,再来一次完美的升级,边升级边记录这些步骤,写成一篇Linux内核升级记实录(可不是回忆录啊!),和大家一起分享 ~~! 一、准备工作 首先说明,下面带#号的行都是要输入的命令行,且本文提到的所有命令行都在终端里输入。 启动Linux系统,并用根用户登录,进入终端模式下。 1、查看Linux内核版本 # uname -a 如果屏幕显示的是2.6.x,说明你的已经是2.6的内核,也用不着看下文了,该干什么干什么去吧!~~~如果显示的是 2.4.x,那恭喜你,闯关通过,赶快进行下一步。 2、下载2.6内核源码 下载地址:https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.18.tar.bz2 3、下载内核升级工具 (1)下载module-init-tools-3.2.tar.bz2 https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/pub/linux/utils/kernel/module-init-tools/module-init-tools-3.2.tar.bz2 (2)下载mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/mkinitrd-4.1.18-2.i386.rpm (3)下载lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/lvm2-2.00.25-1.01.i386.rpm (4)下载device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/fedora/linux/3/i386/RPMS.core/device-mapper-1.00.19-2.i386.rpm (2.6.18内核和这4个升级工具我都有备份,如果以上下载地址失效,请到https://www.360docs.net/doc/2616051345.html,/guestbook留下你的邮箱,我给你发过去)

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