（二）Linux设备驱动的模块化编程

MODULE_LICENSE("GPL");

GPL：GNU通用公共许可证，如果不加版本声明，编译的时候会报错，关于这个声明的具体作用，可自行上网百度。

2）模块的加载函数也即模块的入口函数 – 相当于应用程序的main函数

模块的加载函数有两种写法，第一种写法，又叫缺省写法：

int init_module(void) {}

当加载这个模块的时候，会调用到这个模块的函数执行。

缺点：当大家都采用这种写法时，内核中将会有太多的, 使阅读时难以区分。

第二种写法，称为自定义写法，顾名思义，就是入口函数名字可以自己定义，如 ：

static int hello_init(void) {}

但是加载的时候，系统如何知道你这个自定义的函数就是入口函数呢？所以需要声明这个自定义函数就是入库函数，如下：

module_init(hello_init);

我们大多也都采用这种写法。

3）模块的卸载函数也即模块的出口函数

这个函数通常要做的是释放入口函数里面申请的资源。同上，也有两种写法，第一种缺省写法：

void cleanup_module(void) {}

第二种自定义函数写法，也就是我们常用的写法：

static void hello_exit(void) {}；
module_exit(hello_exit);

用或者vim编辑一个最简单的模块hello.c：

    #include #include static int hello_init(void){printk("%s : %d\n", __func__, __LINE__);return 0;}static void hello_exit(void){printk("%s : %d\n", __func__, __LINE__);}MODULE_LICENSE("GPL");module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);

其中，包含的头文件是内核源码库里面的，这个在前面讲过。在模块的加载函数和卸载函数中我们加入了打印，通过打印我们能知道代码的执行过程。但是，注意这里用的打印是内核里面的，而不是用户空间的，时内核源码库提供的，这段代码最终也是运行在内核空间的。

如何编译这个模块：

因为有些同学想了解编译模块的具体是如何实现的，所以在这里我就给大家详解一下，如果不想了解，直接cp我的使用即可。

参考内核源码文档-> //.txt，其中第二章，How to Build 是我们要仔细阅读的：

To build , you must have a that the and files used in the build. Also, the must have been built with . If you are using a , there will be a for the you are by your .

大概意思就是说如果你想编译一个外部模块，那么你必须要有一个提前编译过的并且有效的内核，这个内核里面包括编译模块所需要的头文件等，并且这个内核中的属性选项被（Make 可以配置的）。或者如果你用的是一个工作的内核，比如你在一个系统（Linux内核+图形库等的组合）上面编译模块，那么这个系统会提供一些，我们刚开始学习，不涉及具体的硬件，就先在一个的内核中编译运行我们的模块。

语法：

Command Syntax
The command to build an external module is:$ make -C  M=$PWD            //-C 因为编译需要内核库，所以这个选择指定内核源码路径，编译的时候就知道去哪找那些依赖的库。//-M 指定你当前要编译的源码所在的路径build against the running kernel use:$ make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=$PWD  //这个就是我们说的，当我们要依靠一个正在运行的Ubuntu的内核进行编译和运行，那么这个kernel路径该如何选择呢？这就是ubuntu中内核库的绝对路径Creating a Kbuild File for an External Moduleobj-m := .o                        //obj-m指定你最终要生成的产物是module模块，.o表示你要生成这个模块需要依赖.o, 中间的编译环节有内核的kbuild系统来完成的。

所以最终的写法如下（#为注释）：

#定义一些变量，增加代码的阅读性和扩展性
#`uname -r`这种写法就是执行uname -r这个shell命令，从而构造这个绝对路径，因为每个人的计算机的绝对路径都不一样，这样提高通用性，对于我的主机，这个路径相当于/lib/modules/4.4.0-31-generic/build
KERNEL_PATH := /lib/modules/`uname -r`/build
PWD := $(shell pwd)#这个名字表示:要生产的模块的名字，最终会生成hello.ko
MODULE_NAME := hello#表示要生成hello.ko要依靠中间文件hello.o  kbuild系统会将源码hello.c编译成hello.o
obj-m := $(MODULE_NAME).o#当执行make命令默认会寻找第一个目标，即all
all:$(MAKE) -C $(KERNEL_PATH) M=$(PWD)#执行make clean要执行的操作，将编译生成的中间文件删掉
clean:rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.order *.symvers  *.ko

保存为文件，最后将文件和hello.c放入同一个文件夹，然后执行make进行编译会生成最终的模块hello.ko。

5. 如何验证这个模块？ – 模块相关的命令

插入或者加载一个模块

sudo insmod hello.ko

在包含有hello.ko的目录执行这个命令，就会将这个hello模块插入到你当前运行的内核（系统或者开发板）中，并且执行你的入口函数，这时有些同学会发现，执行完插入模块的命令后，没有执行打印，其实是执行了，只不过是打印到了缓存里面，我们需要用下面的命令查看打印信息：

查看打印信息：

dmesg //查看系统从开机到当前时刻由输出到缓存的所有log

sudo dmesg -c //查看显示log信息，并将整个缓存清除掉

sudo dmesg -C //不显示log信息，将整个缓存清除掉

看到log信息后，如何确认模块是否真正插入成功？

查询内核中插入的所有模块：

lsmod //如何显示的模块太多，我们可以通过lsmod | grep hello 这个命令来查看是否有hello这个模块。

当我不需要这个模块时，如何从内核中将这个模块卸载掉？

卸载模块：

sudo rmmod hello //注意，模块名字时hello，那么执行这个卸载命令的时候，就会执行我们的卸载函数，通过dmesg可以看到对应的log，通过lsmod可以发现没有hello这个模块了。

有同学看到打印信息后会有个疑问，为什么卸载模块的时候，竟然有的log，这个地方我解释下，前面说过，是把打印信息输出到缓存中，也就是说，每次执行dmesg的时候，是将整个缓存的log都打印出来了，所以这个log是执行加载模块的时候打印的。

查看模块信息：

hello.ko

最后再说一个细节，如果把再我电脑上编译的hello.ko拿到你的下能运行吗？这个是肯定不行的，通过命令，我们可以看到这个模块所依赖的内核版本信息，一个模块只能运行在编译这个模块对应的那个内核环境中。

6. 模块传递参数

顾名思义，就是在系统启动或者加载模块的时候，为参数指定相应的值，在驱动程序里，参数的用法如同全局变量，这样可以使模块具有更大的灵活性以及扩展性。

例如下面的例子：

给xxx.ko对应的驱动程序里面的path传递"/lib///xxx.bin"这个字符串

insmod xxx.ko   path="/lib/module/firmware/xxx.bin"

驱动程序需按照以下步骤实现：

（1）定义接收参数的变量，并初始化

static int intarg = 100；

（2）(参数名,参数类型,参数读/写权限)来声明这个参数可以用来接收外部传入

module_param(intarg, int ,0600)；

（3）可选：

MODULE_PARM_DESC (intarg, "A integer");

这样声明后，通过可查看相应的信息

（4）执行命令时传递参数

sudo insmod hello.ko  intarg=200