驅動程式初體驗

因為需求，必須去了解 Linux Driver，所以就東問西問、看非常艱澀的驅動程式第3版、亂試一通，終於把 Dualview 給弄出來，所以趁著空檔時間，來po個文章..:)。##ReadMore##

這裡先簡單把如何寫一個驅動程式的基本程式碼列出來做說明，當然也可以從歐萊禮下載原始碼來做測試，如果官方網站掛掉還有這裡。

// 定義模組的初始函式(__init)與清理函式(__exit)
#include <linux/init.h>
// 定義許多 module_ 開頭的函式或 MODULE_ 開頭的巨集
#include <linux/module.h>

#define DRIVER_AUTHOR   "Linly"
#define DRIVER_DESC     "Hello World crap driver"
#ifndef DRIVER_VERSION
#define DRIVER_VERSION  "v0.0.1"
#endif

/*
* KERN_ALERT = <1>，代表訊息優先度，最高為 <0>
* 用法同 printf，只是不支援浮點數
*/
static int __init helloworld_init(void)
{
 printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
 return 0;
}

static void __exit helloworld_cleanup(void)
{
 printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");
}

module_init(helloworld_init);    // for insmod calls
module_exit(helloworld_cleanup); // for rmmod calls

// 模組資訊，可從 modinfo helloworld.ko 查詢
MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_VERSION(DRIVER_VERSION);

■ 說明如下：

1. 前兩行的標頭檔通常都會加入，作用如註解所述。
2. module_init 是模組(驅動程式)載入會執行的；module_exit 是模組(驅動程式)移除會執行的。
3. printk 是寫 kernel module 會使用的 API，因為一般開發應用程式的 API 都不能再撰寫驅動程式時使用，只能使用 kernel API。而優先度的部份共分為七種<0>到<7>，數字越小代表優先度越高，如果你希望訊息可以再你期望的地方印出來，就讓它優先度高一點吧，我通常使用<1>，而這些訊息可以透過「dmesg」看到。
4. MODULE_LICENSE 一定要加上所規定的一些字串，有幾種選擇，擇一即可，如："GPL"、"GPL v2"、"GPL and additional rights"、"Dual BSD/GPL"、"Dual MPL/GPL"、"Proprietary"。
5. 載入模組為「sudo insmod xxxx.ko」；移除模組為「sudo rmmod xxxx.ko」，如果說要重新掛載已經存在的模組，需先移除，然後再載入。　　

再來就是 Makefile，它和以往所寫的不同，在於驅動程式使用的是核心提供的函式，所以編譯時必須把目錄切換至 kernel source tree 來做編譯，這個東西可以把它想成是 develop toolkit，像標頭檔就會這裡頭。如果是 Ubuntu，該路徑位於「/usr/src」；如果是 fedora，需要去下載安裝，因為作業系統裝好並不會存在。

KERNEL_VERSION    := `uname -r`
KERNEL_DIR    := /lib/modules/$(KERNEL_VERSION)/build

PWD        := $(shell pwd)

obj-m        := helloworld.o
#module-objs   := helloworld.o

all:
    echo "Building Hello World driver..."
    make -C $(KERNEL_DIR) M=$(PWD) modules

clean:
    -rm -f *.o *.ko *.mod.c Module.symvers version.h

你會看到 KERNEL_DIR 是指派成 bra bra build，不過實際到那邊看，會發現 build 其實是一個 symbolic link，指向 /usr/src/$(KERNEL_VERSION)，也就是 kernel source tree。編譯後會回到 pwd，並且在程式的目錄下，產生 .o 檔案，最後再根據 obj-m 的名稱，產生 .ko 檔(如根據 helloworld.o 產生 helloworld.ko)。然後「sudo insmod helloworld.ko」，就可以再 dmesg 看到訊息囉。