如何把模块加入内核树中

来源：互联网发布：福建软件职业技术学校编辑：程序博客网时间：2024/06/06 05:18

下面将以一个实例来说明怎样加入内核树的。

目标：在Linux内核下的drivers目录下添加一个studydrive目录，并在其内加入globalmem.c，Kconfig，Makefile文件，以便生成globalmem的驱动模块。注意加入内核树，源代码必须放在相应的目录下。

以下为globalmen.c 内容：

#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>

#define GLOBALMEM_SIZE 0x1000 /*全局内存最大4K字节*/
#define MEM_CLEAR 0x1 /*清0全局内存*/
#define GLOBALMEM_MAJOR 254 /*预设的globalmem的主设备号*/

static int globalmem_major = GLOBALMEM_MAJOR;
/*globalmem设备结构体*/
struct globalmem_dev
{
struct cdev cdev; /*cdev结构体*/
unsigned char mem[GLOBALMEM_SIZE]; /*全局内存*/
};

struct globalmem_dev *globalmem_devp; /*设备结构体指针*/
/*文件打开函数*/
int globalmem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/*将设备结构体指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = globalmem_devp;
return 0;
}
/*文件释放函数*/
int globalmem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}

/* ioctl设备控制函数 */
static int globalmem_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp, unsigned
int cmd, unsigned long arg)
{
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data;/*获得设备结构体指针*/

switch (cmd)
{
    case MEM_CLEAR:
      memset(dev->mem, 0, GLOBALMEM_SIZE);
      printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero\n");
      break;

default:
return - EINVAL;
}
return 0;
}

/*读函数*/
static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size,
loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/

/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= GLOBALMEM_SIZE)
return count ? - ENXIO: 0;
if (count > GLOBALMEM_SIZE - p)
count = GLOBALMEM_SIZE - p;

/*内核空间->用户空间*/
if (copy_to_user(buf, (void*)(dev->mem + p), count))
{
    ret = - EFAULT;
}
else
{
    *ppos += count;
    ret = count;

    printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}

return ret;
}

/*写函数*/
static ssize_t globalmem_write(struct file *filp, const char __user *buf,
size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct globalmem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/

/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= GLOBALMEM_SIZE)
    return count ? - ENXIO: 0;
if (count > GLOBALMEM_SIZE - p)
    count = GLOBALMEM_SIZE - p;

/*用户空间->内核空间*/
if (copy_from_user(dev->mem + p, buf, count))
    ret = - EFAULT;
else
{
    *ppos += count;
    ret = count;

    printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}

return ret;
}

/* seek文件定位函数 */
static loff_t globalmem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int orig)
{
loff_t ret = 0;
switch (orig)
{
    case 0:   /*相对文件开始位置偏移*/
      if (offset < 0)
      {
        ret = - EINVAL;
        break;
      }
      if ((unsigned int)offset > GLOBALMEM_SIZE)
      {
        ret = - EINVAL;
        break;
      }
      filp->f_pos = (unsigned int)offset;
      ret = filp->f_pos;
      break;
    case 1:   /*相对文件当前位置偏移*/
      if ((filp->f_pos + offset) > GLOBALMEM_SIZE)
      {
        ret = - EINVAL;
        break;
      }
      if ((filp->f_pos + offset) < 0)
      {
        ret = - EINVAL;
        break;
      }
      filp->f_pos += offset;
      ret = filp->f_pos;
      break;
    default:
      ret = - EINVAL;
      break;
}
return ret;
}

/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations globalmem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = globalmem_llseek,
.read = globalmem_read,
.write = globalmem_write,
.ioctl = globalmem_ioctl,
.open = globalmem_open,
.release = globalmem_release,
};

/*初始化并注册cdev*/
static void globalmem_setup_cdev(struct globalmem_dev *dev, int index)
{
int err, devno = MKDEV(globalmem_major, index);

cdev_init(&dev->cdev, &globalmem_fops);
dev->cdev.owner = THIS_MODULE;
dev->cdev.ops = &globalmem_fops;
err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error %d adding LED%d", err, index);
}

/*设备驱动模块加载函数*/
int globalmem_init(void)
{
int result;
dev_t devno = MKDEV(globalmem_major, 0);

/* 申请设备号*/
if (globalmem_major)
    result = register_chrdev_region(devno, 1, "globalmem");
else /* 动态申请设备号 */
{
    result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "globalmem");
    globalmem_major = MAJOR(devno);
}
if (result < 0)
    return result;

/* 动态申请设备结构体的内存*/
globalmem_devp = kmalloc(sizeof(struct globalmem_dev), GFP_KERNEL);
if (!globalmem_devp)    /*申请失败*/
{
    result = - ENOMEM;
    goto fail_malloc;
}
memset(globalmem_devp, 0, sizeof(struct globalmem_dev));

globalmem_setup_cdev(globalmem_devp, 0);
return 0;

fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}

/*模块卸载函数*/
void globalmem_exit(void)
{
cdev_del(&globalmem_devp->cdev); /*注销cdev*/
kfree(globalmem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(globalmem_major, 0), 1); /*释放设备号*/
}

MODULE_AUTHOR("Song Baohua");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

module_param(globalmem_major, int, S_IRUGO);

module_init(globalmem_init);
module_exit(globalmem_exit);

首先，我们要在studydrive目录下建立Kconfig文件，以便产生内核配置文件。Kconfig内容如下：

menu "Study Driver"
comment "Study Drivers"

config CONFIG_STUDY_DRI
tristate "Study Driver operation memory"
---help---
  This is only for study the driver. This driver operation memory.
  This is test the help.

endmenu

为了使这个菜单生效，必须在其上级Kconfig进行引用。如我们需要在drivers菜单下加入刚才的菜单“Study Driver”，则需在drivers目录下的Kconfig中加入 source "drivers/studydriver/Kconfig" 。

改好后，在Linux内核顶级目录下运行make menuconfig。在Device Drivers下将出现刚才添加的驱动“Study Driver --->”，选择进入，将出现“ Study Driver operation memory ”菜单，把此菜单配置成 M 形式。保存退出。此时完成了对新加驱动的配置。

接下来，我们要编写studydrive下的Makefile文件，以便编译时产生内核模块。以下为其内容：

为了使其在调用make modules时生成此驱动模块，必须在其上级目录中的Makefile对此文件进行引用。本文中上加在drivers下的Makefile文件中，代码为： obj-$(CONFIG_CONFIG_STUDY_DRI) += studydrive/ 。

做完这些工作后，在Linux内核顶级目录下运行make modules将生成刚加入的内核模块。如果你只想编译刚才加入的模块，可以下运行： make -C <Linux内核顶级目录路径> M=drivers/studydrive/ modules 。

当然，你不想加入内核树，你就无需编写Kconfig文件，刚才的Makefile需要做一个小小修改，

即把 obj-$(CONFIG_CONFIG_STUDY_DRI) += globalmem.o 这句换成

obj-m += globalmem.o ，然后进入studydrive目录下，运行make即可生成模块。