カスタムLinuxカーネルモジュールの作成

15757 ワード
さぎょう Module テスト File makefile linuxカーネル
1.簡単なカーネルモジュールを開始する
 
私たちもハローワールドから始めましょう.ここでは、カーネルモジュールの基本フレームワークと、生成方法、ロード方法について説明します.くだらないことは言わないで、Coding:

  
  
  
  
    
   
   
   
   
  1. //////////hello.c 
    2. 
   
   
   
   
  2. #include <linux/config.h> 
    3. 
   
   
   
   
  3. #include <linux/module.h> 
    4. 
   
   
   
   
  4.  
    5. 
   
   
   
   
  5. #include <linux/kernel.h> /* printk()  */ 
    6. 
   
   
   
   
  6.  
    7. 
   
   
   
   
  7. static int init_module() 
    8. 
   
   
   
   
  8. { 
    9. 
   
   
   
   
  9.     printk("Hello,World!/n"); 
    10. 
   
   
   
   
  10.     return 0; /*  ， 0 */ 
    11. 
   
   
   
   
  11. } 
    12. 
   
   
   
   
  12.  
    13. 
   
   
   
   
  13. static void cleanup_module() 
    14. 
   
   
   
   
  14. { 
    15. 
   
   
   
   
  15.     printk("Bye!/n"); 
    16. 
   
   
   
   
  16. } 
    17.

コンパイルしましょう、もちろんgccです:gcc-c-o hello.o -I/usr/src/linux/include -D__KERNEL__ -DMODULE hello.c説明:-Iカーネルモジュールの作業環境のカーネルのヘッダファイルパスを指定します.指定しないと、通常kernelバージョンと一致しない警告が発生し、問題が発生することがあります.-Dマクロを定義し、カーネルモジュールは2つのマクロMacro:_を使用するKERNEL__ およびMODULE
モジュールファイルがあります.ロードしましょう.コマンドを使用します.insmod hello.o問題がなければ、今ロードに成功しました.カーネルモジュールがカーネルに入っているかどうかを確認し、コマンド:lsmodを使用して、出力リストにhelloモジュールがあるかどうかを確認します.では、ロード時に「Hello,World!」と出力するモジュールがあります.終了時に出力"Bye!「見ていません.コマンド:dmesgを使用して、出力メッセージに「Hello,World!「.今すぐ終了しましょう.このモジュールをカーネルから外して、コマンドを使用します:rmmod hello今モジュールhelloはカーネルから行って、コマンドdmesgで、「Bye!」を見ることができます.
はい、これもカーネルモジュールです.でももっと言えばstatic int init_module()はモジュールロード時にシステムが呼び出す関数で,Oh,man,構造関数のように見える.成功した場合は、0を返す必要があります.そうしないと、エラー番号です.
static void cleanup_module()は、モジュールのアンインストール時に呼び出される関数であり、構造関数の想像です.
カーネルプログラミングでは標準ライブラリは使用できません.カーネルモジュールではカーネル関数、すなわち/proc/ksymsで見つけられる関数しか使用できません.例えばprintf-->printk
OK、私たちはやはりMakefileに来て、毎回いつもの命令を避けるようにしましょう:#######################Makefile CC=gcc
KERNELSRC =/usr/src/linux-2.4////if different, change it.
CFLAGS  = -O2 -Wall -I$(KERNELSRC)/include -D__KERNEL__ -DMODULE
object    = test.osource    = test.c
$(object):  $(CC) $(CFLAGS) -c $(source)
.PHONY: cleanclean:  rm -f *.o
2.複雑な「Hello World」は簡単すぎて、モジュールファイルの生成方法、ロード方法、アンインストール方法について説明しました.モジュールのロードとアンインストール時の関数も分かりました.しかし、私たちはもっと知りたいです.複雑なものをください.
はい、ちょっと複雑なものをください.

  
  
  
  
    
   
   
   
   
  1. // TestModule.c 
    2. 
   
   
   
   
  2. #define _NO__VERSION__ 
    3. 
   
   
   
   
  3.  
    4. 
   
   
   
   
  4. #include <linux/module.h> 
    5. 
   
   
   
   
  5. #include <linux/version.h> 
    6. 
   
   
   
   
  6. #include <linux/kernel.h> 
    7. 
   
   
   
   
  7. #include <linux/types.h> 
    8. 
   
   
   
   
  8. #include <linux/fs.h> 
    9. 
   
   
   
   
  9. #include <linux/mm.h> 
    10. 
   
   
   
   
  10. #include <linux/errno.h> 
    11. 
   
   
   
   
  11. #include <asm/segment.h> 
    12. 
   
   
   
   
  12. #include <linux/sched.h> 
    13. 
   
   
   
   
  13. #include <asm/uaccess.h> 
    14. 
   
   
   
   
  14.  
    15. 
   
   
   
   
  15. #define DATA_LENGTH 10 
    16. 
   
   
   
   
  16. /* Module parameters */ 
    17. 
   
   
   
   
  17.  
    18. 
   
   
   
   
  18. MODULE_AUTHOR("sss <[email protected]>"); 
    19. 
   
   
   
   
  19. MODULE_DESCRIPTION("test driver"); 
    20. 
   
   
   
   
  20. MODULE_LICENSE("GPL"); 
    21. 
   
   
   
   
  21.  
    22. 
   
   
   
   
  22.  
    23. 
   
   
   
   
  23. char kernel_version[]=UTS_RELEASE; 
    24. 
   
   
   
   
  24.  
    25. 
   
   
   
   
  25. unsigned int test_major=0;  //  
    26. 
   
   
   
   
  26.  
    27. 
   
   
   
   
  27. ssize_t read_test(struct file *file, char *buf, size_t count, loff_t *f_ops) 
    28. 
   
   
   
   
  28. { 
    29. 
   
   
   
   
  29.  int left,i,*p; 
    30. 
   
   
   
   
  30.  int data[DATA_LENGTH]; 
    31. 
   
   
   
   
  31.  p=data; 
    32. 
   
   
   
   
  32.  for(i=0;i<10;i++) 
    33. 
   
   
   
   
  33.  data[i]=61; // ”= “ 。 
    34. 
   
   
   
   
  34.  
    35. 
   
   
   
   
  35.  for(left=count;left>0;left--) 
    36. 
   
   
   
   
  36.  { 
    37. 
   
   
   
   
  37.   //   
    38. 
   
   
   
   
  38.   __copy_to_user(buf,p,1); 
    39. 
   
   
   
   
  39.   buf++; 
    40. 
   
   
   
   
  40.   p++; 
    41. 
   
   
   
   
  41.  } 
    42. 
   
   
   
   
  42.  return 0; // must reture 0; 
    43. 
   
   
   
   
  43. } 
    44. 
   
   
   
   
  44.  
    45. 
   
   
   
   
  45. ssize_t write_test(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *f_ops) 
    46. 
   
   
   
   
  46. { 
    47. 
   
   
   
   
  47.  return 0; // must reture 0; 
    48. 
   
   
   
   
  48. } 
    49. 
   
   
   
   
  49.  
    50. 
   
   
   
   
  50. static int open_test(struct inode *inode, struct file *file) 
    51. 
   
   
   
   
  51. { 
    52. 
   
   
   
   
  52.  MOD_INC_USE_COUNT; 
    53. 
   
   
   
   
  53.  return 0; // must reture 0; 
    54. 
   
   
   
   
  54. } 
    55. 
   
   
   
   
  55.  
    56. 
   
   
   
   
  56. static int release_test(struct inode *inode, struct file *file) 
    57. 
   
   
   
   
  57. { 
    58. 
   
   
   
   
  58.  MOD_DEC_USE_COUNT; 
    59. 
   
   
   
   
  59.  return 0; // must reture 0; 
    60. 
   
   
   
   
  60. } 
    61. 
   
   
   
   
  61.  
    62. 
   
   
   
   
  62.  
    63. 
   
   
   
   
  63. //  ,  linux/fs.h  
    64. 
   
   
   
   
  64. struct file_operations test_fops ={ 
    65. 
   
   
   
   
  65.  read: read_test, 
    66. 
   
   
   
   
  66.  write: write_test, 
    67. 
   
   
   
   
  67.  open: open_test, 
    68. 
   
   
   
   
  68.  release:release_test 
    69. 
   
   
   
   
  69. }; 
    70. 
   
   
   
   
  70.  
    71. 
   
   
   
   
  71.  
    72. 
   
   
   
   
  72. /* insmod, call it */ 
    73. 
   
   
   
   
  73. int init_module(void) 
    74. 
   
   
   
   
  74. { 
    75. 
   
   
   
   
  75.  int result; 
    76. 
   
   
   
   
  76.  result=register_chrdev(0,"test",&test_fops); 
    77. 
   
   
   
   
  77.  if(result<0) 
    78. 
   
   
   
   
  78.  { 
    79. 
   
   
   
   
  79.   /*printf("can't get major number");*/ 
    80. 
   
   
   
   
  80.   printk(KERN_INFO "test:Can't get major number/n"); 
    81. 
   
   
   
   
  81.   return result; 
    82. 
   
   
   
   
  82.  } 
    83. 
   
   
   
   
  83.  if(test_major==0) 
    84. 
   
   
   
   
  84.   test_major=result; 
    85. 
   
   
   
   
  85.  printk("test major:%d/r/n",result); 
    86. 
   
   
   
   
  86.  return 0;//  
    87. 
   
   
   
   
  87. } 
    88. 
   
   
   
   
  88.  
    89. 
   
   
   
   
  89. /* rmmod, call it */ 
    90. 
   
   
   
   
  90. void cleanup_module(void) 
    91. 
   
   
   
   
  91. { 
    92. 
   
   
   
   
  92.  unregister_chrdev(test_major,"test");//  ,  
    93. 
   
   
   
   
  93. } 
    94.

このカーネルには文字デバイスが登録されており、file_を介してoperations構造は、その様々な操作を指定します.
さあ、makeさん、カーネルファイルをコンパイルして生成します.またロードしましょう.コマンド:dmesgで、得られたプライマリ・デバイス番号を見てください.(私のシステムでは268)コマンド:lsmodでカーネルがモジュールをロードしているかどうかを確認します.
3.テストしてみましょう.テストしてみましょう.テストの前に、デバイスファイルが作成されているかどうかを確認します./devの下にtestデバイスファイルがあるかどうかを確認し、ない場合は手動で作成します.前に見たメインデバイス番号で、コマンド「mknod test c 268 0」で作成したデバイスファイルを使用して、私のテストプログラムを開始しましょう.

  
  
  
  
    
   
   
   
   
  1. // TestApp.c 
    2. 
   
   
   
   
  2. #include "stdio.h" 
    3. 
   
   
   
   
  3. #include "sys/stat.h" 
    4. 
   
   
   
   
  4. #include "fcntl.h" 
    5. 
   
   
   
   
  5.  
    6. 
   
   
   
   
  6. int main() 
    7. 
   
   
   
   
  7. { 
    8. 
   
   
   
   
  8.  char buf[20]={0,}; 
    9. 
   
   
   
   
  9.  int i=0; 
    10. 
   
   
   
   
  10.  int p = open("/dev/test",O_RDWR); 
    11. 
   
   
   
   
  11.  if (p == -1) 
    12. 
   
   
   
   
  12.  { 
    13. 
   
   
   
   
  13.   printf("Can't open /dec/test /r/n"); 
    14. 
   
   
   
   
  14.   exit(0); 
    15. 
   
   
   
   
  15.  } 
    16. 
   
   
   
   
  16.  // 
    17. 
   
   
   
   
  17.  printf("buf addr:%ui/r/n",buf); 
    18. 
   
   
   
   
  18.  // 
    19. 
   
   
   
   
  19.  read(p,buf,10); 
    20. 
   
   
   
   
  20.  for (i=0;i<10;i++) 
    21. 
   
   
   
   
  21.  { 
    22. 
   
   
   
   
  22.   printf("%s/r/n",buf+i); 
    23. 
   
   
   
   
  23.  } 
    24. 
   
   
   
   
  24.  close(p); 
    25. 
   
   
   
   
  25.  // 
    26. 
   
   
   
   
  26.  return 1; 
    27. 
   
   
   
   
  27. } 
    28.

Makefileをもう1つ書いて、makeは実行ファイルを得て、私たちのテストを開始します.見えましたか、カーネルから正しい結果が得られました.
4.ちょっとしたまとめここでは、簡単な文字ドライバを示し、プログラムを使用してテストしました.私たちの主な仕事はopen,read,write,ioctlを実現することですシステム呼び出しの処理.これらの関数ポインタはfileoperations構造に割り当てられている.もちろん、これらの関数には固定的な形式があります.それに従ってください.
もう1つは,カーネル2.4と2.6のカーネルに対する処理が大きく変化したことである.ここで言うのはすべて2.4版です.
もう一つはバージョンの問題で、『Linux Device Driver』に紹介されています.この本はカーネルを書く人はみな勉強しなければならないかもしれない.
5.駆動の違いは何ですか.うん、これは言いにくい.ドライバはカーネルモジュールであってもよいが、カーネルモジュールはドライバではない.したがって、ドライバはカーネルモジュールのサブセットです.これはカーネルモジュールの役割に依存します.カーネルモジュールは、主にカーネルを容易に追加し、カーネル空間で動作させるためです.ドライバは、カーネルモジュールであり、カーネルモジュールのプロパティがありますが、最も主要な目的は「ハードウェアを定義された内部プログラミングインタフェースに応答させ、デバイスの動作の詳細を完全に隠す」ことです.主にハードウェアの可用性の問題を解決します.一般的には、ハードウェアと直接関係します.
ソース:http://blog.csdn.net/firststp/archive/2005/06/15/395009.aspx
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