Linux內(nèi)核模塊介紹

ID:502456 · 發(fā)表于 2019-4-1 15:21

嵌入式設(shè)備驅(qū)動開發(fā)中將驅(qū)動程序以模塊的形式發(fā)布，更是極大地提高了設(shè)備使用的靈活性——用戶只需要拿到相關(guān)驅(qū)動模塊，再插入到用戶的內(nèi)核中，即可靈活地使用你的設(shè)備。

1.1.2 使用Linux模塊的優(yōu)點

1. 用戶可以隨時擴展Linux系統(tǒng)的功能。

2. 當(dāng)要修改當(dāng)前Linux系統(tǒng)的驅(qū)動時，只需要卸載舊模塊，編譯目標(biāo)驅(qū)動模塊，重新安裝插入即可。

3. 系統(tǒng)中如果需要使用新模塊，不必重新編譯內(nèi)核，只要插入相應(yīng)的模塊即可。

4. 減小Linux內(nèi)核的體積，節(jié)省flash。

1.2 Linux模塊入門
1.2.1 模塊相關(guān)命令
1.2.1.1 Linux模塊命令詳細(xì)介紹

1. 模塊安裝命令：insmod

insmod xxxx.ko

2. 查看當(dāng)前已經(jīng)安裝模塊：lsmod

lsmod 不需要參數(shù)

3. 模塊卸載命令：rmmod

rmmod xxxxx.ko

4. 查看模塊信息：modinfo

在X86上操作：

[root@zhifachen linux-3.5]# modinfo/root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko

filename: /root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko

license: GPL

depends:

intree: Y

vermagic: 3.5.0-FriendlyARM SMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8

[root@zhifachen linux-3.5]#

1.2.1.2 Linux模塊命令測試示例

注意：模塊的編譯是依賴具體一份源碼，并且這份被編譯過，并且沒有使用mrproper，distclean清除的源碼工程。

1.2.2 使用makemodules編譯內(nèi)核源碼樹中的模塊

1. 添加內(nèi)核菜單

2. make menuconfig 配置為 M

3. 在頂層目錄終端輸入makemodules

直接make 也可生成模塊文件（.ko）,也會生成zImage，當(dāng)你只想編譯模塊而不想編譯zImage時候使用 make modules 命令會更加快速。

1.2.3 把內(nèi)核源碼樹中模塊源文件編譯到內(nèi)核映像中

如果不需要配置菜單只想編譯代碼到內(nèi)核zImage，Makefile可以這樣寫obj-y += xxxx.o

如果不需要配置菜單只想編譯代碼為外部模塊，Makefile可以這樣寫 obj-m+= xxxx.o

1.2.4 在內(nèi)核源碼中添加自定義的模塊并且編譯
1.2.5 外部獨立Makefile編譯模塊

在驅(qū)動開發(fā)階段，接觸到新驅(qū)動機率非常高，如果都要去修改內(nèi)核源碼Makefile, 太過于繁雜，也不利于移植，實際開發(fā)中會使用另外一種方法來編譯模塊文件。

1.2.5.1 Linux內(nèi)核模塊代碼文件模板

可以直接復(fù)制內(nèi)核源碼中自帶的示例模板來測試：drivers/char/tiny4412_hello_module.c

1.2.5.2 Linux內(nèi)核模塊編譯Makefile模板

編譯模塊Makefile文件：

obj-m += xyd_hello_module.o

all:

@make -C /root/work/linux-3.5/ M=$(PWD) modules

@rm -rf *.o *.mod.c modules.order Module.symvers *~ *.bak

clean:

@rm -rf *.o *.mod.c modules.order Module.symvers *.ko *~ *.bak

make -C $(KDIR)M=$(PWD) modules

M=選項讓該Makefile在構(gòu)造modules目標(biāo)之前返回到模塊源代碼目錄，然后modules目標(biāo)指向obj-m變量中設(shè)定的模塊；在上面的例子中，我們將該變量設(shè)置成了module.o。

上面的清除規(guī)則是自己寫的，也可利用內(nèi)核Makefile清除規(guī)則來清編譯生成目標(biāo)文件，改進后代碼：

obj-m += xyd_hello_module.o

# x86 編譯時候使用： uname -r 得到當(dāng)前內(nèi)核的版本號

#KDIR := /lib/modules/`uname -r`/build

#arm 編譯時候使用

KDIR :=/root/work/linux-3.5

all:

@make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

clean:

@make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules clean

@rm -f *.ko.unsigned *~

1.1.1 Linux內(nèi)核printk 函數(shù)

內(nèi)核中不能使用printf函數(shù)輸出信息，要使用printk函數(shù)，這個函數(shù)有輸出等級控制的。

內(nèi)核通過 printk() 輸出的信息具有日志級別，日志級別是通過在 printk() 輸出的字符串前加一個帶尖括號的整數(shù)來控制的，如 printk("<6>Hello, world!/n");。內(nèi)核中共提供了八種不同的日志級別，在 linux/kernel.h 中有相應(yīng)的宏對應(yīng)。

#defineKERN_EMERG "<0>" /* system is unusable 系統(tǒng)不可用*/

#defineKERN_ALERT "<1>" /* action must be takenimmediately警報，必須立即采取行動*/

#define KERN_CRIT "<2>" /*critical conditions臨界狀態(tài) */

#defineKERN_ERR "<3>" /* error conditions 錯誤狀態(tài)*/

#defineKERN_WARNING "<4>" /* warningconditions警告狀態(tài)*/

#defineKERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant正常的，但引人注目*/

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

#defineKERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages調(diào)試等級信息 */

可以通過查看/proc/sys/kernel/printk 文件內(nèi)容知道設(shè)置信息。

[root@ChenZhiFa/]# cat /proc/sys/kernel/printk

7 4 1 7

可以通過echo 命令修改種個等級：