linux驱动之hello_world源码与编译

开始了linux驱动的学习，从最简单的hello world开始。

一、hello world源码及注释如下所示：

#include <linux/init.h>  /*必须的头文件，用于初始化和清除函数的头文件*/

#include <linux/module.h>  /*必须的头文件，含有装载模块需要的大量符合和函数的定义， 必须包含在模块源代码中*/

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

MODULE_AUTHOR("TX_fpga");

MODULE_DESCRIPTION("Hello world test");

MODULE_VERSION("V1.0");

static int __init hello_init(void)    //初始化函数

{

printk(KERN_ALERT "Hello.......................world!\n"); /*这里是初始化代码*/

return 0;

}

static void __exit hello_exit(void)  //清除函数

{

printk(KERN_ALERT "Goodbye,cruel world!\n"); /*清除代码*/

}

module_init(hello_init); #用于指定模块初始化的宏

module_exit(hello_exit);#用于指定模块清除函数的宏

注解：

（1）所有的代码中都包含代码中的两个头文件

（2）MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  是一个特殊的宏，用来告诉内核该模块采用的许可证，所有模块应该都包含的。如果没有这样的声明，内核在装载该模块时就会被被“污染”。"Dual BSD/GPL (BSD/GPL双重许可)"、"Dual MPL/GPL (MPL/GPL双重许可)"、"GPL v2 (GPL版本2)"、"GPL and additional rights (GPL及附加权利)"以及"Proprietary (专有)"，像PCIE驱动中使用的MODULE_LICENSE("Avnet Design Services");

（3）还可以在模块中包含其他描述性定义，如上所述等，如PCIE驱动中的MODULE_DEVICE_TABLE(pci, ads_pcie_dma_ids);用来告诉用户空间模块所支持的设备。

（4）初始化函数在模块被装载到内核时调用，被声明为static，因为这种函数在特定文件之外没有任何其他意义。__init对内核来讲是一种暗示，表明该函数仅在初始化期间使用。在模块被装载之后，模块装载器就会将初始化函数扔掉，这样可将该函数占用的内存释放出来。模块初始化函数的任务是为以后调用模块函数预先做准备，就像模块在说：我在这儿，并且我能做这些工作。

（5）函数printk()在Linux内核中定义，功能和标准C库中的函数printf类似，内核需要自己单独的打印函数，这是因为它在运行时不能依赖于C库。模块能够调用printk()是因为在insmod函数装入模块后，模块就连接到了内核，因而可以访问内核的公用符号（包括函数和变量）。代码中的字符串KERN_ALERT定义了这条消息的优先级。

（6）module_init()的使用时是强制的。这个宏会在模块的目标代码中增加一个特殊的段，用于说明内核初始化函数所在的位置。没有这个定义，初始化函数用于不会被调用。

（7）每个模块都会需要一个清除函数，在模块被卸载时调用，告诉内核：我要离开啦，不要再让我做任何事情了。清除函数要撤销初始换函数所做的一切。清除函数没有返回值，被声明为void。__exit标记该代码仅用于模块卸载。如果一个模块未定义清除函数，则内核不允许卸载该模块。

（8）module_exit()声明对于内核找到模块的清除函数是必需的。

二、hello world编译：

编译器：gcc

编译命令工具：GNU make

编译文件：Makefile

Hello world的makefile文件：

obj-m := hello.o
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

注解：

（1）第一行中:=表示对变量赋值，此句要表达的是有一个内核模块需要从目标文件hello.o中构造，构造的模块名为hello.ko。

（2）第二行对KDIR变量赋值，该变量指代内核源码目录。

（3）第三行是对PWD变量的赋值，作用是将$(shell pwd)的返回结果即当前目录赋值给PWD，用来指代我们要编译的驱动程序所在的位置。”$”表示调用后面的变量。

（4）第四行和第五行为makefile的规则，all为规则目标也是终极目标，第五行为规则的命令，命令行必须以[TAB]字符开始，[TAB]字符告诉make此行是一个命令行。-C选项的作用是将当前工作目录转移到所指定的位置，即内核的构造树，先执行该路径下的makefile，定位内核的源代码目录。”M=”选项的作用是：当用户需要以某个内核为基础编译一个外部模块的时候，需要在make modules命令中加入”M=dir”，程序会自动跳到所指定的dir（即工程所在的目录）中查找模块源码，将其编译，modules目标文件指向obj-m变量中设定的模块，即hello.o（中间文件），最后生成hello.ko文件。

（5）第六行和第七行是一个清除命令，执行该命令时之前生成的文件都被清除掉。

如上所述，在shell命令解析器中输入make命令生成hello.ko文件。

三、hello world装载与卸载

1.模块装载与查询：

注解：

（1）insmod后面的./不可以省略，表示在当前目录下查找hello.ko文件，如果不加上，insmod不会在当前目录找，最终的结果就是找不到。

（2）lsmod命令用来查询已经添加的内核模块。

（3）装载之后的打印信息在系统日志文件里，/var/log/kern.log中，可以用$ tail /var/log/kern.log命令或$ dmesg命令查看。

2.模块卸载：