Linux下安装驱动的两种方法

linux 编译安装驱动有两种,动态加载与静态加载 
动态加载 
一,编译,在指点内核树下编译,生成.o文件或.ko文件 
二,将生成的.o或.ko文件拷到相应目录,一般是/lib/module/kernel下面 
三,用insmod命令加载,用rmmod命令卸载 
静态加载 
静态加载主要就是编译内核。就是将编写好的驱动放进内核相应的目录下面。然后编译内核。然后运行编译好的内核。

静态加载就是把驱动程序直接编译到内核里,系统启动后可以直接调用。静态加载的缺点是调试起来比较麻烦,每次修改一个地方都要重新编译下载内核,效率较低。 
动态加载利用了LINUX的module特性,可以在系统启动后用insmod命令把驱动程序(.o文件)添加上去,在不需要的时候用rmmod命令来卸载。在台式机上一般采用动态加载的方式。 
在嵌入式产品里可以先用动态加载的方式来调试,调试完毕后再编译到内核里。下面以我们的nHD板卡为例讲述一下加载驱动程序的方法。

假设我们需要添加一个名为mydrv的字符型设备驱动,主设备号为254,次设备号为0(只有一个从设备),静态加载的步骤如下:

1、编写自己的驱动程序源文件mydrv.c,并放在firmware\uClinux-Samsung-2500\linux-2.4.x\drivers\char下面。一个典型的字符型驱动的最后一般包括如下内容:

static int mydrv_init(void) 

int ret; 
ret = register_chrdev(mydrv_major, ” mydrv “, &my_fops); 
if(ret == 0) printk(“register_chrdev succeed!\n”); 
else printk(“register_chrdev fail!\n”); 
return 0; 
}

static __exit void mydrv _cleanup(void) 

unregister_chrdev(mydrv _major, ” mydrv “); 
printk(“register_chrdev succeed!\n”); 
return ; 

module_init(mydrv _init); 
module_exit (mydrv _cleanup);

函数mydrv_init的任务是注册设备,mydrv_cleanup的任务是取消注册。 Module_init和module_exit的作用后面会讲到。

2.在firmware\uClinux-Samsung-2500\vendors\Samsung\2500\Makefile中添加如下语句(以刚才的设备为例,实际添加时当然要根据你自己的设备名称和设备号来添加):

mknod $(ROMFSDIR) /dev/mydrv c 254 0

这句话的目的是在内核中创建一个与你的驱动程序对应的设备节点。

3.在firmware\uClinux-Samsung-2500\linux-2.4.x\drivers\char\Makefile

中添加如下语句: 
obj-$(CONFIG_CHAR_MYDRV) +=mydrv.o

这句话的目的是根据编译选项$(CONFIG_CHAR_MYDRV)来决定是否要添加该设备驱动。

4.在firmware\uClinux-Samsung-2500\linux-2.4.x\drivers\char\config.in

中添加: 
if [“$CONFIG_ARCH_SAMSUNG”=”y”]; then 
tristate ’ ,MYDRV driver module ’ CONFIG_CHAR_MYDRV

这句话的目的是在运行make menuconfig时产生与你的设备对应的编译选项。

5.运行make menuconfgi,应该能看到你自己的设备的选项,选中就可以了。

6.编译内核,下载,运行自己的测试程序。

如果你觉得上述步骤比较麻烦,可以把4、5两条都省去,把第3条中的

obj-$(CONFIG_CHAR_MYDRV) +=mydrv.o 
改为 
obj-y +=mydrv.o

这样在menuconfig就没有与你的设备对应的选项了,编译内核时直接会把你的驱动编译进去。

还有一个问题需要说明一下。在…/drivers/char下有一个mem.c文件,其中最后有一个int __init chr_dev_init(void)函数。大家可以看到,所有字符设备的初始化函数(IDE_INT_init之类)都要添加在这里,而我们刚才的驱动程序的初始化函数并没有添加到这里。这个问题涉及到系统启动时的do_initcall函数,详细讲述起来比较烦琐,大家有兴趣可以看一下《情景分析》下册P726~P729。这里简单介绍一下。如果对一个函数(通常都是一些初始化函数)作如下处理(仍以我们的mydrv_init函数为例):

__initcall(mydrv_init)

那么在编译内核时会生成一个指向mydrv_init的函数指针__initcall_mydrv_int,系统启动时,在运行do_initcall函数时,会依次执行这些初始化函数,并且会在初始化结束后把这些函数所占用的内存释放掉。

回到mem.c文件,在最后有一行: 
__initcall(chr_dev_init)

这句话的作用就显而易见了,在系统启动时自动执行chr_dev_init函数。所以我们完全可以不用在mem.c/chr_dev_init中添加我们自己的初始化函数,而是在我们自己的设备文件中(mydrv.c)添加如下一行: 
__initcall(mydrv_init).

在我们前面说到的我们自己的设备文件mydrv.c中,最后有一句:

module_init(mydrv _init);

大家可以看一下module_init的定义,在…linux.-2.4.x\include\linux\init.h中。如果定义了宏MODULE时,module_init是作为模块初始化函数,如果没有定义MODULE,则 
module_init(fn)就被定义为__initcall(fn)。静态编译时是不定义MODULE的,所以我们的驱动中的module_init就等于是:

__initcall(mydrv_init).

这样我们的初始化函数就会在启动时被执行了。

至于究竟是在mem.c/chr_dev_init中添加你的设备初始化函数,还是在设备文件中通过module_init来完成,完全取决于你的喜好,没有任何差别。如果你的初始化函数只是注册一个设备(没有申请内存等操作),那即使你在两个地方都加上(等于初始化了两次)也没关系,不会出错(有兴趣可以看一下内核里注册设备的函数实现, 
…linux-2.4.x\fs\devices.c\register_chrdev)。不过为了规范起见,还是不建议这样作。

最后一个问题。在静态加载驱动的时候,我们那个mydrv_cleanup和module_exit函数永远不会被执行,所以去掉是完全可以的,不过为了程序看起来结构清晰,也为了与动态加载的程序兼容,还是建议保留着。

下面讲一下动态加载驱动的方法。 
1、运行make menuconfgi,在内核配置中进入Loadable module support,选择Enable loadable module support和Kernel module loader(NEW)两个选项。在应用程序配置中进入busybox,选择insmod, rmmod, lsmod三个选项。

2、在…vendors\Samsung\2500\Makefile中添加相应的设备节点,方法与静态加载时完全一样。

3、编写自己的驱动程序文件,在文件开始处加一句:

define MODULE

文件最后的 
mydrv_init 
mydrv_cleanup 
module_init(mydrv _init) 
module_exit (mydrv _cleanup) 
这四项必须保留。

4、仿照如下的格式写自己的Makefile文件:

KERNELDIR= /home/hexf/hardware/nHD/Design/firmware/uClinux-Samsung-2500/linux-2.4.x 
CFLAGS = -D__KERNEL__ -I$(KERNELDIR)/include -Wall -Wstrict-prototypes -Wno-trigraphs -O2 -fno-strict-aliasing -fno-common -fno-common -pipe -fno-builtin -D__linux__ -DNO_MM -mapcs-32 -mshort-load-bytes -msoft-float 
CC = arm-elf-gcc

all: mydrv.o 
clean: 
rm -f *.o

5、编译自己的驱动程序文件。注意在动态加载时只编译不连接,所以得到的是.o文件。

6、把编译后的驱动程序的.o 文件,连同自己的测试程序(假设叫mytest,注意这个是可执行文件)一起放在编译服务器的/exports/自己的目录下。测试程序就是一个普通的应用程序,其编写和编译的步骤这里就不讲了。

7、启动nHD板卡,用nfs的方法把编译服务器上/exports/自己的目录mount上来(假设mount 到 /mnt下)。Nfs的使用大家都很熟悉了,这里就不再说。

8、 
cd /mnt 
/bin/insmod mydrv.o 
现在你的设备就已经被动态加载到系统里了。可以用lsmod命令查看当前已挂接的模块。

9、运行你的测试程序

10、调试完毕后用 rmmod mydrv把你的设备卸载掉。

补充几点: 
1、关于建立设备节点的问题,因为大家所使用的系统不太一样,所以不需要按照我说的方法。总之只要在你自己的系统的dev目录下建立了自己的驱动程序的设备节点就可以了。

2、没有考虑动态分配主设备号的问题。所以注册设备那个地方稍微有点不严密。

3、模块加载时要把自己的.c文件编译成.o文件,CFLAGS后面那一串编译选项有时可能有点烦人,如果你没搞定,最简单的办法就是重新编译一遍内核并重定向到一个文件中(别忘了先make clean一下):make > out。

然后在out文件里随便找一个字符驱动程序的编译过程,把它的编译选项找出来,拷贝到你自己的Makefile里就可以了。我就是这么作的。

下面是一个最简单的字符设备驱动的例子。实际的驱动千差万别,但其实也就是“填充”自己的open,close,read,write,ioctl几个函数而已。

ifndef KERNEL

define KERNEL

endif

define MODULE

define drvtest_major 254

include

include

include

include

include // printk()

include // kmalloc()

include // error codes

include // size_t

include // mark_bh

include

include

include

include

include

include

include

static int mytest_open(struct inode *inode,struct file *filp) 
{

MOD_INC_USE_COUNT;

printk(“mytest open!\n”);

return 0;

}

static ssize_t mytest_read(struct file flip,char buff,size_t count, 
loff_t * f_pos) 

char buf[10] ={0x1,0x2,0x3,0x4,0x5};

memcpy(buff,buf,5);

return 5; 
}

static int mytest_close(struct inode *inode,struct file *filp)

{ MOD_DEC_USE_COUNT;

printk(“mytest close!\n”);

return 0;

}

static struct file_operations my_fops = { 
read: mytest_read, 
// write: mytest_write, 
open: mytest_open, 
release: mytest_close, 
// ioctl: mytest_ioctl,

};

static int mytest_init(void)


int ret; 
ret = register_chrdev(drvtest_major, “drvtest”, &my_fops);

if(ret == 0) printk(“register_chrdev succeed!\n”); 
else printk(“register_chrdev fail!\n”); 
return 0;

}

static __exit void mytest_cleanup(void) 
{

unregister_chrdev(drvtest_major, “drvtest”); 
printk(“register_chrdev succeed!\n”); 
printk(“bye!\n”);

return ; 

module_init(mytest_init); 
module_exit(mytest_cleanup);

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