【原创】《Linux设备驱动程序》学习之初探驱动 --- 驱动模块简介

【原创】《Linux设备驱动程序》学习之初探驱动 --- 驱动模块简介

前段时间学习了《Linux内核设计与实现》第三版，是基于Linux2.6.10讲解的，对Linux内核有了大概了解，今天开始学习《Linux设备驱动程序》第三版，此后将对学习过程中必要的知识点做个记录。

Linux2.6.10源码下载地址 https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/ ，在子目录v2.6下找。

《Linux设备驱动程序》第三版 示例源码下载地址 ftp://ar.linux.it/pub/，子目录ldd3即是第三版的示例代码。

第一章 --- 设备驱动程序简介

驱动程序的作用在于提供机制而不是提供策略。区分机制和策略师UNIX设计背后隐藏的最好思想之一。

机制 --- 需要提供什么功能；策略 --- 如何使用这些功能。即，驱动程序应该处理如何使硬件可用的问题，而将怎样使用硬件的问题留给上层应用程序。实际上，不带策略是软件设计者的一个共同目标。

内核功能划分：进程管理；内存管理；文件系统；设备控制；网络功能。

Linux有一个很好的特性：内核提供的特性可在运行时进行扩展。

Linux系统将设备分为三种基本类型：字符设备；块设备；网络设备。

第二章 --- 构造和运行模块

模块运行在所谓的内核空间里，而应用程序运行在所谓的用户空间中，这个概念是操作系统理论的基础之一。

内核编程区别于常见的应用程序编程的地方在于对并发的处理。时刻要铭记：同一时刻，可能会有许多事情正在发生。

Linux内核代码（包括驱动程序代码）必须是可重入的，必须能够同时运行在多个上下文。

驱动程序编写人员所犯的一个常见错误是：认为只要某段代码没有进入睡眠状态（或者阻塞），就不会产生并发问题。

内核代码不能实现浮点数运算，内核代码中也不需要浮点运算。

模块代码必须始终检查返回值，并确保所请求的操作已真正成功。

第二章 --- 快速参考

本节总结了我们在本章接触到的内核函数, 变量, 宏定义, 和 /proc 文件. 它

的用意是作为一个参考. 每一项列都在相关头文件的后面, 如果有. 从这里开始,

在几乎每章的结尾会有类似一节, 总结一章中介绍的新符号. 本节中的项通常以

在本章中出现的顺序排列:

insmod

modprobe

rmmod

用户空间工具, 加载模块到运行中的内核以及去除它们.

#include <linux/init.h>

module_init(init_function);

module_exit(cleanup_function);

指定模块的初始化和清理函数的宏定义.

__init

__initdata

__exit

__exitdata

函数( __init 和 __exit )和数据 (__initdata 和 __exitdata)的标记,

只用在模块初始化或者清理时间. 为初始化所标识的项可能会在初始化完

成后丢弃; 退出的项可能被丢弃如果内核没有配置模块卸载. 这些标记通

过使相关的目标在可执行文件的特定的 ELF 节里被替换来工作.

#include <linux/sched.h>

最重要的头文件中的一个. 这个文件包含很多驱动使用的内核 API 的定

义, 包括睡眠函数和许多变量声明.

struct task_struct *current;

当前进程.

current->pid

current->comm

进程 ID 和 当前进程的命令名.

obj-m

一个 makefile 符号, 内核建立系统用来决定当前目录下的哪个模块应当

被建立.

/sys/module

/proc/modules

/sys/module 是一个 sysfs 目录层次, 包含当前加载模块的信息.

/proc/moudles 是旧式的, 那种信息的单个文件版本. 其中的条目包含了

模块名, 每个模块占用的内存数量, 以及使用计数. 另外的字串追加到每

行的末尾来指定标志, 对这个模块当前是活动的.

vermagic.o

来自内核源码目录的目标文件, 描述一个模块为之建立的环境.

#include <linux/module.h>

必需的头文件. 它必须在一个模块源码中包含.

#include <linux/version.h>

头文件, 包含在建立的内核版本信息.

LINUX_VERSION_CODE

整型宏定义, 对 #ifdef 版本依赖有用.

EXPORT_SYMBOL (symbol);

EXPORT_SYMBOL_GPL (symbol);

宏定义, 用来输出一个符号给内核. 第 2 种形式输出没有版本信息, 第

3 种限制输出给 GPL 许可的模块.

MODULE_AUTHOR(author);

MODULE_DESCRIPTION(description);

MODULE_VERSION(version_string);

MODULE_DEVICE_TABLE(table_info);

MODULE_ALIAS(alternate_name);

放置文档在目标文件的模块中.

module_init(init_function);

module_exit(exit_function);

宏定义, 声明一个模块的初始化和清理函数.

#include <linux/moduleparam.h>

module_param(variable, type, perm);

宏定义, 创建模块参数, 可以被用户在模块加载时调整( 或者在启动时间,

对于内嵌代码). 类型可以是 bool, charp, int, invbool, short, ushort,

uint, ulong, 或者 intarray.

#include <linux/kernel.h>

int printk(const char * fmt, ...);

内核代码的 printf 类似物.

原文链接 /article/1333589.html