第1个回答 2018-01-05
该文重点给出了三个实例来讲解Linux驱动，使新手快速、从代码层了解什么是Linux设备驱动。
本文算是笔记，大体上是翻译该文的前两部分，即前两个实例，这两个例子都可能正确成功运行。
文件: Writing device drivers in Linux.pdf
大小: 216KB
下载: 下载
所需知识
- C 语言编程
- 微处理器编程.对处理器的工作原理有一定的了解，如内存管理、中断等
用户空间和内核空间
写设备驱动时，了解“用户空间”和“内核空间”之间的区别是非常重要的。
- 内核空间。Linux内核简单并高效地管理着机器的硬件，为用户提供简单并
规范的编程接口。同样地，内核，特别是内核中的驱动，是用户／程序员与硬
件之间的桥梁或接口。内核的任何例程或函数（比如模块、驱动）都属于内核
空间。
- 用户空间。用户程序，比如unix shell或其他的gui应用程序（比如
kpresenter），都属于用户空间。显然，这些应用程序都要与硬件打交道。但是
它们不并直接操作硬件，而是通过内核提供的函数来实现。
用户空间与内核空间之间的接口函数
内核为用户空间提供了一系列的例程或函数，用户的应用程序利用这些接口来与硬件交互
。通常，在UNIX或Linux系统中，这种对话是通过函数或子程序来读写文件的。原因是从
用户的角度来看，UNIX设备就是文件。
另一方面，在内核空间中Linux也提供了一系列的函数或子程序来完成底层与硬件的交互
，并允许从内核向用户空间传递信息。
通常，每个用户空间的（设备或文件允许使用的）函数，都能在内核空间中找到一个类似
的函数，（允许信息从内核传递给用户空间，反之亦然）
内核空间与硬件设备之间的接口函数
内核空间中有许多函数用于控制硬件或在内核与硬件之间交互信息。
第一个驱动：在用户空间加载和移除驱动
现在将展示如何完成第一个驱动，在内核中将看作模块
新建一个文件nothing.c如下
include
MODULE_LICENSE(“Dual BSD/GPL”);
2.6.x版本后的内核，编译模块会略微复杂一点。首先，需要有一份完整的、编译过的内
核源码树。在下面的文字中，将假设使用2。6。8版本的内核。
其次，需要一个makefile文件，本例中的makefile文件名为Makefile，内容如下：
obj-m := nothing.o
与之前版本的内核不同，现在编译模块时使用的内核需要与模块将要加载的内核相同。
编译上面的文件，可以使用命令：
make -C /usr/src/kernel-source-2.6.8 M=pwd modules
这个极其简单的模块就属于内核空间，一旦其被加载，它就是内核空间的一部分。
在用户空间，可以使用下面的命令加载它，需要root权限：
insmod nothing.ko
insmod 这个命令用于为内核加载模块。尽管现在我们已经加载了nothing.ko这个模块，
但是这个模块毕竟没有任何用处。
可以通过查看系统里已加载的模块来检查是否已经成功加载了nothing.ko
lsmod
最后，需要卸载该模块时使用下面的命令：
rmmod nothing
重新使用lsmod，可以发现nothing模块已经不在了。
“Hello world”驱动：在内核空间加载和移除驱动
当一个模块设备驱动加载到内核，将执行一些初始的工作，如重新设置设备，reserving
RAM, reserving interrupts, reserving input/output ports, etc.
这些工作得以在内核空间执行，必须要有两个函数存在：module_init 和
module_exit;它们对应于用户空间的insmod和rmmod命令。总之，用户命令insmod和
rmmod使用了内核空间的函数module_init和module_exit.
来看一个经典的程序 HELLO WORLD：
//hello.c#include #include #inlucde MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");static int hello_init(void)
{
printk("<1> Hello world!\n"); return 0;
}static void hello_exit(void)
{
printk("<1> Bye, cruel world!\n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);1234567891011121314151617181920
其中hello_init 和 hello_exit 函数可以取任意名，但为了加载和移除功能是更容易识
别，它们作为参数传递给函数module_init 和 module_exit.
printk函数与printf函数非常类似，但printk只工作在内核中。<1>表示打印信息
为最高优先级（数字越低，优先级越高）。这样，不仅可以在内核系统日志中看到该
打印信息，还能在系统控制台接收到该打印信息。
可以用之前的命令来编译这个模块，此时只需要将模块名加入到Makefile文件中即可：
obj-m := nothing.o hello.o
本文的其他部分，将Makefile作为给读者的练习。一个完整的Makefile文件可以编译
本教程中的所有示例模块。
当模块被加载或卸载时，通过printk打印的信息将会出现在系统控制台。如果打印
信息没有出现在终端里，则可通过dmesg命令或查看系统日志文件（cat
var/log/syslog）看到打印信息。