在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序

在智能手机时代，每个品牌的手机都有自己的个性特点。正是依靠这种与众不同的个性来吸引用户，营造品牌凝聚力和用户忠城度，典型的代表非iphone莫属了。据统计，截止2011年5月，AppStore的应用软件数量达381062个，位居第一，而Android Market的应用软件数量达294738，紧随AppStore后面，并有望在8月份越过AppStore。随着Android系统逐步扩大市场占有率，终端设备的多样性亟需更多的移动开发人员的参与。据业内统计，Android研发人才缺口至少30万。目前，对Android人才需求一类是偏向硬件驱动的Android人才需求，一类是偏向软件应用的Android人才需求。总的来说，对有志于从事Android硬件驱动的开发工程师来说，现在是一个大展拳脚的机会。那么，就让我们一起来看看如何为Android系统编写内核驱动程序吧。

        这里，我们不会为真实的硬件设备编写内核驱动程序。为了方便描述为Android系统编写内核驱动程序的过程，我们使用一个虚拟的硬件设备，这个设备只有一个4字节的寄存器，它可读可写。想起我们第一次学习程序语言时，都喜欢用“Hello, World”作为例子，这里，我们就把这个虚拟的设备命名为“hello”，而这个内核驱动程序也命名为hello驱动程序。其实，Android内核驱动程序和一般Linux内核驱动程序的编写方法是一样的，都是以Linux模块的形式实现的，具体可参考前面Android学习启动篇一文中提到的Linux Device Drivers一书。不过，这里我们还是从Android系统的角度来描述Android内核驱动程序的编写和编译过程。

       一. 参照前面两篇文章在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码和在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新内核源代码（Linux Kernel）准备好Android内核驱动程序开发环境。

       二. 进入到kernel/common/drivers目录，新建hello目录：

       USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cd kernel/common/drivers

       USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/kernel/common/drivers$ mkdir hello

       三. 在hello目录中增加hello.h文件：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #ifndef _HELLO_ANDROID_H_ 
2. #define _HELLO_ANDROID_H_ 
3.  
4. #include <linux/cdev.h> 
5. #include <linux/semaphore.h> 
6.  
7. #define HELLO_DEVICE_NODE_NAME  "hello" 
8. #define HELLO_DEVICE_FILE_NAME  "hello" 
9. #define HELLO_DEVICE_PROC_NAME  "hello" 
10. #define HELLO_DEVICE_CLASS_NAME "hello" 
11.  
12. struct hello_android_dev { 
13.     int val; 
14.     struct semaphore sem; 
15.     struct cdev dev; 
16. }; 
17.  
18. #endif 

#ifndef _HELLO_ANDROID_H_#define _HELLO_ANDROID_H_#include <linux/cdev.h>#include <linux/semaphore.h>#define HELLO_DEVICE_NODE_NAME  "hello"#define HELLO_DEVICE_FILE_NAME  "hello"#define HELLO_DEVICE_PROC_NAME  "hello"#define HELLO_DEVICE_CLASS_NAME "hello"struct hello_android_dev {int val;struct semaphore sem;struct cdev dev;};#endif

   这个头文件定义了一些字符串常量宏，在后面我们要用到。此外，还定义了一个字符设备结构体hello_android_dev，这个就是我们虚拟的硬件设备了，val成员变量就代表设备里面的寄存器，它的类型为int，sem成员变量是一个信号量，是用同步访问寄存器val的，dev成员变量是一个内嵌的字符设备，这个Linux驱动程序自定义字符设备结构体的标准方法。

   四.在hello目录中增加hello.c文件，这是驱动程序的实现部分。驱动程序的功能主要是向上层提供访问设备的寄存器的值，包括读和写。这里，提供了三种访问设备寄存器的方法，一是通过proc文件系统来访问，二是通过传统的设备文件的方法来访问，三是通过devfs文件系统来访问。下面分段描述该驱动程序的实现。

   首先是包含必要的头文件和定义三种访问设备的方法：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <linux/init.h> 
2. #include <linux/module.h> 
3. #include <linux/types.h> 
4. #include <linux/fs.h> 
5. #include <linux/proc_fs.h> 
6. #include <linux/device.h> 
7. #include <asm/uaccess.h> 
8.  
9. #include "hello.h" 
10.  
11. /*主设备和从设备号变量*/ 
12. static int hello_major = 0; 
13. static int hello_minor = 0; 
14.  
15. /*设备类别和设备变量*/ 
16. static structclass* hello_class = NULL; 
17. static struct hello_android_dev* hello_dev = NULL; 
18.  
19. /*传统的设备文件操作方法*/ 
20. static int hello_open(struct inode* inode,struct file* filp); 
21. static int hello_release(struct inode* inode,struct file* filp); 
22. static ssize_t hello_read(struct file* filp,char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos); 
23. static ssize_t hello_write(struct file* filp,const char __user *buf,size_t count, loff_t* f_pos); 
24.  
25. /*设备文件操作方法表*/ 
26. static struct file_operations hello_fops = { 
27.     .owner = THIS_MODULE, 
28.     .open = hello_open, 
29.     .release = hello_release, 
30.     .read = hello_read, 
31.     .write = hello_write,  
32. }; 
33.  
34. /*访问设置属性方法*/ 
35. static ssize_t hello_val_show(struct device* dev,struct device_attribute* attr,  char* buf); 
36. static ssize_t hello_val_store(struct device* dev,struct device_attribute* attr, constchar* buf, size_t count); 
37.  
38. /*定义设备属性*/ 
39. static DEVICE_ATTR(val, S_IRUGO | S_IWUSR, hello_val_show, hello_val_store); 

#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/types.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/proc_fs.h>#include <linux/device.h>#include <asm/uaccess.h>#include "hello.h"/*主设备和从设备号变量*/static int hello_major = 0;static int hello_minor = 0;/*设备类别和设备变量*/static struct class* hello_class = NULL;static struct hello_android_dev* hello_dev = NULL;/*传统的设备文件操作方法*/static int hello_open(struct inode* inode, struct file* filp);static int hello_release(struct inode* inode, struct file* filp);static ssize_t hello_read(struct file* filp, char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos);static ssize_t hello_write(struct file* filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos);/*设备文件操作方法表*/static struct file_operations hello_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = hello_open,.release = hello_release,.read = hello_read,.write = hello_write, };/*访问设置属性方法*/static ssize_t hello_val_show(struct device* dev, struct device_attribute* attr,  char* buf);static ssize_t hello_val_store(struct device* dev, struct device_attribute* attr, const char* buf, size_t count);/*定义设备属性*/static DEVICE_ATTR(val, S_IRUGO | S_IWUSR, hello_val_show, hello_val_store);

        定义传统的设备文件访问方法，主要是定义hello_open、hello_release、hello_read和hello_write这四个打开、释放、读和写设备文件的方法：

[cpp] view plaincopyprint?

1. /*打开设备方法*/ 
2. static int hello_open(struct inode* inode,struct file* filp) { 
3.     struct hello_android_dev* dev;         
4.      
5.     /*将自定义设备结构体保存在文件指针的私有数据域中，以便访问设备时拿来用*/ 
6.     dev = container_of(inode->i_cdev, struct hello_android_dev, dev); 
7.     filp->private_data = dev; 
8.      
9.     return 0; 
10. } 
11.  
12. /*设备文件释放时调用，空实现*/ 
13. static int hello_release(struct inode* inode,struct file* filp) { 
14.     return 0; 
15. } 
16.  
17. /*读取设备的寄存器val的值*/ 
18. static ssize_t hello_read(struct file* filp,char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos) { 
19.     ssize_t err = 0; 
20.     struct hello_android_dev* dev = filp->private_data;         
21.  
22.     /*同步访问*/ 
23.     if(down_interruptible(&(dev->sem))) { 
24.         return -ERESTARTSYS; 
25.     } 
26.  
27.     if(count < sizeof(dev->val)) { 
28.         goto out; 
29.     }         
30.  
31.     /*将寄存器val的值拷贝到用户提供的缓冲区*/ 
32.     if(copy_to_user(buf, &(dev->val),sizeof(dev->val))) { 
33.         err = -EFAULT; 
34.         goto out; 
35.     } 
36.  
37.     err = sizeof(dev->val); 
38.  
39. out: 
40.     up(&(dev->sem)); 
41.     return err; 
42. } 
43.  
44. /*写设备的寄存器值val*/ 
45. static ssize_t hello_write(struct file* filp,const char __user *buf,size_t count, loff_t* f_pos) { 
46.     struct hello_android_dev* dev = filp->private_data; 
47.     ssize_t err = 0;         
48.  
49.     /*同步访问*/ 
50.     if(down_interruptible(&(dev->sem))) { 
51.         return -ERESTARTSYS;         
52.     }         
53.  
54.     if(count != sizeof(dev->val)) { 
55.         goto out;         
56.     }         
57.  
58.     /*将用户提供的缓冲区的值写到设备寄存器去*/ 
59.     if(copy_from_user(&(dev->val), buf, count)) { 
60.         err = -EFAULT; 
61.         goto out; 
62.     } 
63.  
64.     err = sizeof(dev->val); 
65.  
66. out: 
67.     up(&(dev->sem)); 
68.     return err; 
69. } 

/*打开设备方法*/static int hello_open(struct inode* inode, struct file* filp) {struct hello_android_dev* dev;        /*将自定义设备结构体保存在文件指针的私有数据域中，以便访问设备时拿来用*/dev = container_of(inode->i_cdev, struct hello_android_dev, dev);filp->private_data = dev;return 0;}/*设备文件释放时调用，空实现*/static int hello_release(struct inode* inode, struct file* filp) {return 0;}/*读取设备的寄存器val的值*/static ssize_t hello_read(struct file* filp, char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos) {ssize_t err = 0;struct hello_android_dev* dev = filp->private_data;        /*同步访问*/if(down_interruptible(&(dev->sem))) {return -ERESTARTSYS;}if(count < sizeof(dev->val)) {goto out;}        /*将寄存器val的值拷贝到用户提供的缓冲区*/if(copy_to_user(buf, &(dev->val), sizeof(dev->val))) {err = -EFAULT;goto out;}err = sizeof(dev->val);out:up(&(dev->sem));return err;}/*写设备的寄存器值val*/static ssize_t hello_write(struct file* filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos) {struct hello_android_dev* dev = filp->private_data;ssize_t err = 0;        /*同步访问*/if(down_interruptible(&(dev->sem))) {return -ERESTARTSYS;        }        if(count != sizeof(dev->val)) {goto out;        }        /*将用户提供的缓冲区的值写到设备寄存器去*/if(copy_from_user(&(dev->val), buf, count)) {err = -EFAULT;goto out;}err = sizeof(dev->val);out:up(&(dev->sem));return err;}

       定义通过devfs文件系统访问方法，这里把设备的寄存器val看成是设备的一个属性，通过读写这个属性来对设备进行访问，主要是实现hello_val_show和hello_val_store两个方法，同时定义了两个内部使用的访问val值的方法__hello_get_val和__hello_set_val：

[cpp] view plaincopyprint?

1. /*读取寄存器val的值到缓冲区buf中，内部使用*/ 
2. static ssize_t __hello_get_val(struct hello_android_dev* dev,char* buf) { 
3.     int val = 0;         
4.  
5.     /*同步访问*/ 
6.     if(down_interruptible(&(dev->sem))) {                 
7.         return -ERESTARTSYS;         
8.     }         
9.  
10.     val = dev->val;         
11.     up(&(dev->sem));         
12.  
13.     return snprintf(buf, PAGE_SIZE,"%d\n", val); 
14. } 
15.  
16. /*把缓冲区buf的值写到设备寄存器val中去，内部使用*/ 
17. static ssize_t __hello_set_val(struct hello_android_dev* dev,const char* buf,size_t count) { 
18.     int val = 0;         
19.  
20.     /*将字符串转换成数字*/         
21.     val = simple_strtol(buf, NULL, 10);         
22.  
23.     /*同步访问*/         
24.     if(down_interruptible(&(dev->sem))) {                 
25.         return -ERESTARTSYS;         
26.     }         
27.  
28.     dev->val = val;         
29.     up(&(dev->sem)); 
30.  
31.     return count; 
32. } 
33.  
34. /*读取设备属性val*/ 
35. static ssize_t hello_val_show(struct device* dev,struct device_attribute* attr, char* buf) { 
36.     struct hello_android_dev* hdev = (struct hello_android_dev*)dev_get_drvdata(dev);         
37.  
38.     return __hello_get_val(hdev, buf); 
39. } 
40.  
41. /*写设备属性val*/ 
42. static ssize_t hello_val_store(struct device* dev,struct device_attribute* attr, constchar* buf, size_t count) {  
43.     struct hello_android_dev* hdev = (struct hello_android_dev*)dev_get_drvdata(dev);   
44.      
45.     return __hello_set_val(hdev, buf, count); 
46. } 

/*读取寄存器val的值到缓冲区buf中，内部使用*/static ssize_t __hello_get_val(struct hello_android_dev* dev, char* buf) {int val = 0;        /*同步访问*/if(down_interruptible(&(dev->sem))) {                return -ERESTARTSYS;        }        val = dev->val;        up(&(dev->sem));        return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", val);}/*把缓冲区buf的值写到设备寄存器val中去，内部使用*/static ssize_t __hello_set_val(struct hello_android_dev* dev, const char* buf, size_t count) {int val = 0;        /*将字符串转换成数字*/        val = simple_strtol(buf, NULL, 10);        /*同步访问*/        if(down_interruptible(&(dev->sem))) {                return -ERESTARTSYS;        }        dev->val = val;        up(&(dev->sem));return count;}/*读取设备属性val*/static ssize_t hello_val_show(struct device* dev, struct device_attribute* attr, char* buf) {struct hello_android_dev* hdev = (struct hello_android_dev*)dev_get_drvdata(dev);        return __hello_get_val(hdev, buf);}/*写设备属性val*/static ssize_t hello_val_store(struct device* dev, struct device_attribute* attr, const char* buf, size_t count) { struct hello_android_dev* hdev = (struct hello_android_dev*)dev_get_drvdata(dev);  return __hello_set_val(hdev, buf, count);}

        定义通过proc文件系统访问方法，主要实现了hello_proc_read和hello_proc_write两个方法，同时定义了在proc文件系统创建和删除文件的方法hello_create_proc和hello_remove_proc：

[cpp] view plaincopyprint?

1. /*读取设备寄存器val的值，保存在page缓冲区中*/ 
2. static ssize_t hello_proc_read(char* page,char** start, off_t off, int count,int* eof, void* data) { 
3.     if(off > 0) { 
4.         *eof = 1; 
5.         return 0; 
6.     } 
7.  
8.     return __hello_get_val(hello_dev, page); 
9. } 
10.  
11. /*把缓冲区的值buff保存到设备寄存器val中去*/ 
12. static ssize_t hello_proc_write(struct file* filp,const char __user *buff, unsignedlong len, void* data) { 
13.     int err = 0; 
14.     char* page = NULL; 
15.  
16.     if(len > PAGE_SIZE) { 
17.         printk(KERN_ALERT"The buff is too large: %lu.\n", len); 
18.         return -EFAULT; 
19.     } 
20.  
21.     page = (char*)__get_free_page(GFP_KERNEL); 
22.     if(!page) {                 
23.         printk(KERN_ALERT"Failed to alloc page.\n"); 
24.         return -ENOMEM; 
25.     }         
26.  
27.     /*先把用户提供的缓冲区值拷贝到内核缓冲区中去*/ 
28.     if(copy_from_user(page, buff, len)) { 
29.         printk(KERN_ALERT"Failed to copy buff from user.\n");                 
30.         err = -EFAULT; 
31.         goto out; 
32.     } 
33.  
34.     err = __hello_set_val(hello_dev, page, len); 
35.  
36. out: 
37.     free_page((unsigned long)page); 
38.     return err; 
39. } 
40.  
41. /*创建/proc/hello文件*/ 
42. static void hello_create_proc(void) { 
43.     struct proc_dir_entry* entry; 
44.      
45.     entry = create_proc_entry(HELLO_DEVICE_PROC_NAME, 0, NULL); 
46.     if(entry) { 
47.         entry->owner = THIS_MODULE; 
48.         entry->read_proc = hello_proc_read; 
49.         entry->write_proc = hello_proc_write; 
50.     } 
51. } 
52.  
53. /*删除/proc/hello文件*/ 
54. static void hello_remove_proc(void) { 
55.     remove_proc_entry(HELLO_DEVICE_PROC_NAME, NULL); 
56. } 

/*读取设备寄存器val的值，保存在page缓冲区中*/static ssize_t hello_proc_read(char* page, char** start, off_t off, int count, int* eof, void* data) {if(off > 0) {*eof = 1;return 0;}return __hello_get_val(hello_dev, page);}/*把缓冲区的值buff保存到设备寄存器val中去*/static ssize_t hello_proc_write(struct file* filp, const char __user *buff, unsigned long len, void* data) {int err = 0;char* page = NULL;if(len > PAGE_SIZE) {printk(KERN_ALERT"The buff is too large: %lu.\n", len);return -EFAULT;}page = (char*)__get_free_page(GFP_KERNEL);if(!page) {                printk(KERN_ALERT"Failed to alloc page.\n");return -ENOMEM;}        /*先把用户提供的缓冲区值拷贝到内核缓冲区中去*/if(copy_from_user(page, buff, len)) {printk(KERN_ALERT"Failed to copy buff from user.\n");                err = -EFAULT;goto out;}err = __hello_set_val(hello_dev, page, len);out:free_page((unsigned long)page);return err;}/*创建/proc/hello文件*/static void hello_create_proc(void) {struct proc_dir_entry* entry;entry = create_proc_entry(HELLO_DEVICE_PROC_NAME, 0, NULL);if(entry) {entry->owner = THIS_MODULE;entry->read_proc = hello_proc_read;entry->write_proc = hello_proc_write;}}/*删除/proc/hello文件*/static void hello_remove_proc(void) {remove_proc_entry(HELLO_DEVICE_PROC_NAME, NULL);}

   最后，定义模块加载和卸载方法，这里只要是执行设备注册和初始化操作：

[cpp] view plaincopyprint?

1. /*初始化设备*/ 
2. static int  __hello_setup_dev(struct hello_android_dev* dev) { 
3.     int err; 
4.     dev_t devno = MKDEV(hello_major, hello_minor); 
5.  
6.     memset(dev, 0, sizeof(struct hello_android_dev)); 
7.  
8.     cdev_init(&(dev->dev), &hello_fops); 
9.     dev->dev.owner = THIS_MODULE; 
10.     dev->dev.ops = &hello_fops;         
11.  
12.     /*注册字符设备*/ 
13.     err = cdev_add(&(dev->dev),devno, 1); 
14.     if(err) { 
15.         return err; 
16.     }         
17.  
18.     /*初始化信号量和寄存器val的值*/ 
19.     init_MUTEX(&(dev->sem)); 
20.     dev->val = 0; 
21.  
22.     return 0; 
23. } 
24.  
25. /*模块加载方法*/ 
26. static int __init hello_init(void){  
27.     int err = -1; 
28.     dev_t dev = 0; 
29.     struct device* temp = NULL; 
30.  
31.     printk(KERN_ALERT"Initializing hello device.\n");         
32.  
33.     /*动态分配主设备和从设备号*/ 
34.     err = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, HELLO_DEVICE_NODE_NAME); 
35.     if(err < 0) { 
36.         printk(KERN_ALERT"Failed to alloc char dev region.\n"); 
37.         goto fail; 
38.     } 
39.  
40.     hello_major = MAJOR(dev); 
41.     hello_minor = MINOR(dev);         
42.  
43.     /*分配helo设备结构体变量*/ 
44.     hello_dev = kmalloc(sizeof(struct hello_android_dev), GFP_KERNEL); 
45.     if(!hello_dev) { 
46.         err = -ENOMEM; 
47.         printk(KERN_ALERT"Failed to alloc hello_dev.\n"); 
48.         goto unregister; 
49.     }         
50.  
51.     /*初始化设备*/ 
52.     err = __hello_setup_dev(hello_dev); 
53.     if(err) { 
54.         printk(KERN_ALERT"Failed to setup dev: %d.\n", err); 
55.         goto cleanup; 
56.     }         
57.  
58.     /*在/sys/class/目录下创建设备类别目录hello*/ 
59.     hello_class = class_create(THIS_MODULE, HELLO_DEVICE_CLASS_NAME); 
60.     if(IS_ERR(hello_class)) { 
61.         err = PTR_ERR(hello_class); 
62.         printk(KERN_ALERT"Failed to create hello class.\n"); 
63.         goto destroy_cdev; 
64.     }         
65.  
66.     /*在/dev/目录和/sys/class/hello目录下分别创建设备文件hello*/ 
67.     temp = device_create(hello_class, NULL, dev, "%s", HELLO_DEVICE_FILE_NAME); 
68.     if(IS_ERR(temp)) { 
69.         err = PTR_ERR(temp); 
70.         printk(KERN_ALERT"Failed to create hello device."); 
71.         goto destroy_class; 
72.     }         
73.  
74.     /*在/sys/class/hello/hello目录下创建属性文件val*/ 
75.     err = device_create_file(temp, &dev_attr_val); 
76.     if(err < 0) { 
77.         printk(KERN_ALERT"Failed to create attribute val.");                 
78.         goto destroy_device; 
79.     } 
80.  
81.     dev_set_drvdata(temp, hello_dev);         
82.  
83.     /*创建/proc/hello文件*/ 
84.     hello_create_proc(); 
85.  
86.     printk(KERN_ALERT"Succedded to initialize hello device.\n"); 
87.     return 0; 
88.  
89. destroy_device: 
90.     device_destroy(hello_class, dev); 
91.  
92. destroy_class: 
93.     class_destroy(hello_class); 
94.  
95. destroy_cdev: 
96.     cdev_del(&(hello_dev->dev)); 
97.  
98. cleanup: 
99.     kfree(hello_dev); 
100.  
101. unregister: 
102.     unregister_chrdev_region(MKDEV(hello_major, hello_minor), 1); 
103.  
104. fail: 
105.     return err; 
106. } 
107.  
108. /*模块卸载方法*/ 
109. static void __exit hello_exit(void) { 
110.     dev_t devno = MKDEV(hello_major, hello_minor); 
111.  
112.     printk(KERN_ALERT"Destroy hello device.\n");         
113.  
114.     /*删除/proc/hello文件*/ 
115.     hello_remove_proc();         
116.  
117.     /*销毁设备类别和设备*/ 
118.     if(hello_class) { 
119.         device_destroy(hello_class, MKDEV(hello_major, hello_minor)); 
120.         class_destroy(hello_class); 
121.     }         
122.  
123.     /*删除字符设备和释放设备内存*/ 
124.     if(hello_dev) { 
125.         cdev_del(&(hello_dev->dev)); 
126.         kfree(hello_dev); 
127.     }         
128.  
129.     /*释放设备号*/ 
130.     unregister_chrdev_region(devno, 1); 
131. } 
132.  
133. MODULE_LICENSE("GPL"); 
134. MODULE_DESCRIPTION("First Android Driver"); 
135.  
136. module_init(hello_init); 
137. module_exit(hello_exit); 

/*初始化设备*/static int  __hello_setup_dev(struct hello_android_dev* dev) {int err;dev_t devno = MKDEV(hello_major, hello_minor);memset(dev, 0, sizeof(struct hello_android_dev));cdev_init(&(dev->dev), &hello_fops);dev->dev.owner = THIS_MODULE;dev->dev.ops = &hello_fops;        /*注册字符设备*/err = cdev_add(&(dev->dev),devno, 1);if(err) {return err;}        /*初始化信号量和寄存器val的值*/init_MUTEX(&(dev->sem));dev->val = 0;return 0;}/*模块加载方法*/static int __init hello_init(void){ int err = -1;dev_t dev = 0;struct device* temp = NULL;printk(KERN_ALERT"Initializing hello device.\n");        /*动态分配主设备和从设备号*/err = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, HELLO_DEVICE_NODE_NAME);if(err < 0) {printk(KERN_ALERT"Failed to alloc char dev region.\n");goto fail;}hello_major = MAJOR(dev);hello_minor = MINOR(dev);        /*分配helo设备结构体变量*/hello_dev = kmalloc(sizeof(struct hello_android_dev), GFP_KERNEL);if(!hello_dev) {err = -ENOMEM;printk(KERN_ALERT"Failed to alloc hello_dev.\n");goto unregister;}        /*初始化设备*/err = __hello_setup_dev(hello_dev);if(err) {printk(KERN_ALERT"Failed to setup dev: %d.\n", err);goto cleanup;}        /*在/sys/class/目录下创建设备类别目录hello*/hello_class = class_create(THIS_MODULE, HELLO_DEVICE_CLASS_NAME);if(IS_ERR(hello_class)) {err = PTR_ERR(hello_class);printk(KERN_ALERT"Failed to create hello class.\n");goto destroy_cdev;}        /*在/dev/目录和/sys/class/hello目录下分别创建设备文件hello*/temp = device_create(hello_class, NULL, dev, "%s", HELLO_DEVICE_FILE_NAME);if(IS_ERR(temp)) {err = PTR_ERR(temp);printk(KERN_ALERT"Failed to create hello device.");goto destroy_class;}        /*在/sys/class/hello/hello目录下创建属性文件val*/err = device_create_file(temp, &dev_attr_val);if(err < 0) {printk(KERN_ALERT"Failed to create attribute val.");                goto destroy_device;}dev_set_drvdata(temp, hello_dev);        /*创建/proc/hello文件*/hello_create_proc();printk(KERN_ALERT"Succedded to initialize hello device.\n");return 0;destroy_device:device_destroy(hello_class, dev);destroy_class:class_destroy(hello_class);destroy_cdev:cdev_del(&(hello_dev->dev));cleanup:kfree(hello_dev);unregister:unregister_chrdev_region(MKDEV(hello_major, hello_minor), 1);fail:return err;}/*模块卸载方法*/static void __exit hello_exit(void) {dev_t devno = MKDEV(hello_major, hello_minor);printk(KERN_ALERT"Destroy hello device.\n");        /*删除/proc/hello文件*/hello_remove_proc();        /*销毁设备类别和设备*/if(hello_class) {device_destroy(hello_class, MKDEV(hello_major, hello_minor));class_destroy(hello_class);}        /*删除字符设备和释放设备内存*/if(hello_dev) {cdev_del(&(hello_dev->dev));kfree(hello_dev);}        /*释放设备号*/unregister_chrdev_region(devno, 1);}MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_DESCRIPTION("First Android Driver");module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);

    五.在hello目录中新增Kconfig和Makefile两个文件，其中Kconfig是在编译前执行配置命令make menuconfig时用到的，而Makefile是执行编译命令make是用到的：

       Kconfig文件的内容

       config HELLO

           tristate "First Android Driver"

           default n

           help

           This is the first android driver.

      Makefile文件的内容

      obj-$(CONFIG_HELLO) += hello.o

      在Kconfig文件中，tristate表示编译选项HELLO支持在编译内核时，hello模块支持以模块、内建和不编译三种编译方法，默认是不编译，因此，在编译内核前，我们还需要执行make menuconfig命令来配置编译选项，使得hello可以以模块或者内建的方法进行编译。

      在Makefile文件中，根据选项HELLO的值，执行不同的编译方法。

      六. 修改arch/arm/Kconfig和drivers/kconfig两个文件，在menu "Device Drivers"和endmenu之间添加一行：

      source "drivers/hello/Kconfig"

        这样，执行make menuconfig时，就可以配置hello模块的编译选项了。.

        七. 修改drivers/Makefile文件，添加一行：

        obj-$(CONFIG_HELLO) += hello/

        八. 配置编译选项：

        USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/kernel/common$ make menuconfig

        找到"Device Drivers" => "First Android Drivers"选项，设置为y。

        注意，如果内核不支持动态加载模块，这里不能选择m，虽然我们在Kconfig文件中配置了HELLO选项为tristate。要支持动态加载模块选项，必须要在配置菜单中选择Enable loadable module support选项；在支持动态卸载模块选项，必须要在Enable loadable module support菜单项中，选择Module unloading选项。

        九. 编译：

        USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/kernel/common$ make

        编译成功后，就可以在hello目录下看到hello.o文件了，这时候编译出来的zImage已经包含了hello驱动。

        十. 参照在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新内核源代码（Linux Kernel）一文所示，运行新编译的内核文件，验证hello驱动程序是否已经正常安装：

        USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ emulator -kernel ./kernel/common/arch/arm/boot/zImage &

        USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ adb shell

        进入到dev目录，可以看到hello设备文件：

        root@android:/ # cd dev

        root@android:/dev # ls

        进入到proc目录，可以看到hello文件：

        root@android:/ # cd proc

        root@android:/proc # ls

        访问hello文件的值：

        root@android:/proc # cat hello

        0

        root@android:/proc # echo '5' > hello

        root@android:/proc # cat hello

        5

        进入到sys/class目录，可以看到hello目录：

        root@android:/ # cd sys/class

        root@android:/sys/class # ls

        进入到hello目录，可以看到hello目录：

        root@android:/sys/class # cd hello

        root@android:/sys/class/hello # ls

        进入到下一层hello目录，可以看到val文件：

        root@android:/sys/class/hello # cd hello

        root@android:/sys/class/hello/hello # ls

        访问属性文件val的值：

        root@android:/sys/class/hello/hello # cat val

        5

        root@android:/sys/class/hello/hello # echo '0'  > val

        root@android:/sys/class/hello/hello # cat val

        0

        至此，我们的hello内核驱动程序就完成了，并且验证一切正常。这里我们采用的是系统提供的方法和驱动程序进行交互，也就是通过proc文件系统和devfs文件系统的方法，下一篇文章中，我们将通过自己编译的C语言程序来访问/dev/hello文件来和hello驱动程序交互，敬请期待。