摘要:主要介绍了在进行linux驱动开发前,需要了解和掌握的一些基本知识。

MobaXterm窗口设置

为了解决在命令行中输入较长命令时,MobaXterm终端不能自动换行而导致命令首尾字符覆盖的问题,需要将MobaXterm终端大小设置成与linux终端一致,其步骤为:

  1. Linux终端窗口大小设置
  • 查询终端窗口的行列数:​​stty size​
  • 设置终端窗口列数:​​stty cols num​
  • 设置终端窗口行数:​​stty rows num​
  1. MobaXterm终端大小设置
  1. 右击会话窗口,选择edit session
  2. 选择Terminal settings——>Terminal font settings——>Terminal size
  3. 输入与linux终端相同的行列值

编译内核模块前的环境准备

  1. 下载linux内核源码
  2. 安装必要的工具库
sudo apt install make
  1. 编译内核

内核模块头文件

  • ​<linux/module.h>​​:包含内核模块信息声明的相关函数
  • ​<linux/init.h>​​:包含module_init()和module_exit()函数
  • ​<linux/kernel.h>​​:包含内核提供的各种函数,如printk等

内核模块打印函数

因为内核模块无法使用glibc库,所以它自身实现了一个类printf函数,但是需要指定打印等级,因为只有消息的打印等级高于(数字上小于)当前终端的显示等级,才会输出到终端。当然你也可以使用​​dmesg​​命令查看所有等级的消息。

  1. ​#define KERN_EMERG "<0>"​​:系统即将崩溃
  2. ​#define KERN_ALERT "<1>"​​:需要马上处理
  3. ​#define KERN_CRIT "<2>"​​:情况严重
  4. ​#define KERN_ERR "<3>"​​:发生错误
  5. ​#define KERN_WARNING "<4>"​​:警告
  6. ​#define KERN_NOTICE "<5>"​​:需要注意
  7. ​#define KERN_INFO "<6>"​​:一般消息
  8. ​#define KERN_DEBUG "<7>"​​:调试信息
  • 系统当前printk打印设置情况
cat /proc/sys/kernel/printk`
4 4 1 7
  • 当前控制台(终端)日志级别(printk消息的日志级别要小于该值方能在控制台打印)
  • 默认消息日志级别(未指定日志级别的printk() 采用的默认级别,一般被定义为4)
  • 最小的控制台级别(控制台日志级别可被设置的最小值)
  • 默认控制台日志级别(控制台日志级别的缺省值)

其实这四个值是在​​kernel/printk.c ​​中被定义的:

int console_printk[4] = {
DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* console_loglevel */
DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL, /* default_message_loglevel */
MINIMUM_CONSOLE_LOGLEVEL, /* minimum_console_loglevel */
DEFAULT_CONSOLE_LOGLEVEL, /* default_console_loglevel */
};

所以,如果不想打印任何消息到控制台,就可以如下设置:

echo "0 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk

Makefile

KERNEL_DIR=/home/build        //内核源代码目录,从中找到顶层makefile
ARCH=arm
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

export ARCH CROSS_COMPILE //导出变量给子makefile使用

obj-m := 模块名.o //定义要生成的内核模块的名字

all:
$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) modules //从内核源代码顶层makefile中执行伪目标modules

.PHONE:clean
clean:
$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) clean //从内核源代码顶层makefile中执行伪目标clean

$(MAKE):Makefile的默认变量,值为make

选项-C:让make工具跳转到linux内核目录下读取顶层Makefile

M:表示当前所编译的内核模块的源码目录

$(CURDIR):Makefile的默认变量,值为当前目录所在路径,也可以写成M=$(`pwd`)

make modules:执行linux顶层Makefile的伪目标modules,实现将内核模块源码的读取并编译成为ko文件

insmode xxx.ko:安装xxx模块

rmmod xxx:卸载xxx模块

lsmod :查看当前系统下的已安装模块

模块参数

  • 作用:根据不同应用场合给内核模块传递不同的参数,提高内核模块灵活性。
  • 步骤
  1. 定义一个常见变量
  2. 使用​​module_param​​宏把传参数值赋给变量
  • ​module_param(name, type, perm)​
  • name: 参数名
  • type:参数类型
  • int对应int
  • byte对应char类型的变量
  • bool对应布尔变量
  • charp对应字符串类型char*或“strings…”
  • perm:读写权限(以0开头的八进制4位数字,不允许含执行权限)
  • 其可在​​/sys/module/模块名/parameters​​目录下,生成该参数对应的文件名

符号共享

符号共享是指内核模块间可以共享导出的符号表,即变量或函数A在模块1中导出的话,那么在模块2中也可以引用了

  • 变量共享:在另一个模块使用时需要用extern修饰;
  • 函数共享:在另一个模块使用时,需要添加函数声明(也在头文件中声明);
EXPORT_SYMBOL(name)
//name:变量名或函数名
  • 查看当前内核中的符号表:​​cat /proc/kallsyms | grep xxx​

模块加卸载

  1. 手动加载
  • 加载时必须先加载相关依赖模块
  • 卸载时必须按相反顺序卸载
  1. 自动加载
  1. 将所有内核模块放到​​/lib/modules/内核版本/​​目录下;
  • 内核版本获取方式:​​uname -r​
  1. 建立模块依赖关系:​​depmod -a​
  2. 查看模块依赖关系:​​cat /lib/modules/内核版本/modules.dep​
  3. 加载模块及其依赖模块:​​modprobe xxx​
  4. 卸载模块及其依赖模块:​​modprobe -r xxx​