【Linux 驅動】驅動開發第一步----開發環境搭配

一，環境搭建步驟

1）下載Linux源碼
1> ~#apt-cache search linux-source
出現：linux-source - Linux kernel source with Ubuntu patches
linux-source-3.0.0 - Linux kernel source for version 3.0.0 with Ubuntu patches
2>~#apt-get   install linux-source-3.0.0
下載完成後，在/usr/src/下會出現一個linux-source-3.0.0.tar.bz2。解壓:      tar  jxvf   linux-source-3.0.0.tar.bz2
3>然後在Linux內核源碼目錄/usr/src/linux-source-2.6.32目錄下面用老的方法配置好Linux內核：
~#make oldconfig
4>編譯內核：~#make     //大概需要一個小時
5>編譯模塊：~#make modules
6>安裝模塊：~#make modules_install

以上步驟完成後，會在/lib/modules 目錄下生成一個文件夾3.0.0-12-generic

二，hello.c

1. #include <linux/init.h>  
2. #include <linux/module.h>  
3. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  
4.   
5. static int hello_init(void)  
6. {  
7.    printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");  //printk 跟printf 類似，只是printk運行在內核態  
8.    return 0;  
9. }  
10. static void hello_exit(void)  
11. {  
12.    printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");  
13. }  
14.   
15. module_init(hello_init);  
16. module_exit(hello_exit);  

三，Makefile

1. ifneq ($(KERNELRELEASE),)    
2. obj-m :=hello.o    
3. else    
4. KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build    
5. PWD := $(shell pwd)    
6. default:    
7.     $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules    
8. endif   

hello.c   hello.ko     hello.mod.o  Makefile   modules.order
hello.c~  hello.mod.c  hello.o      Makefile~  Module.symvers

1>裝載目標模塊：~#insmod  ./hello.ko

     ~#lsmod  //查看目前安裝的驅動模塊，有hello

2>模塊裝載觸發hello.c的init()方法，輸出hello world，如果沒有的話，是因為其將輸出放到/var/log/syslog中去了。打開便可以看見你的結果!

卸載目標模塊命令是：~#rmmod ./hello.ko

 總結：從此我們邁出了Linux驅動開發的第一步

代碼深度解析：

1）查找文件位置：

1. #include <linux/init.h>//這個頭文件包含了你的模塊初始化與清除的函數  
2. #include <linux/module.h>//包含了許多符號與函數的定義，這些符號與函數多與加載模塊有關  

     我的文件位置在：/usr/src/linux-source-3.0.0/include/linux/module.h   //其余的位置也有好多，但是這個文件位置才是正解

                                    /usr/src/linux-source-3.0.0/include/linux/in.h

2）另外，如果你的模塊需要用到參數傳遞，那麼你可能就要聲明moduleparam.h這個頭文件了。

3）模塊裡常包含一些描述性聲明，如：

MODULE_LICENSE("GPL");          // "GPL" 是指明了 這是GNU General Public License的任意版本

                                                            // “GPL v2” 是指明 這僅聲明為GPL的第二版本

                                                            // "GPL and addtional"

                                                            // "Dual BSD/GPL"

                                                            // "Dual MPL/GPL"

                                                            // "Proprietary"  私有的

                                                            // 除非你的模塊顯式地聲明一個開源版本，否則內核會默認你這是一個私有的模塊(Proprietary)。

MODULE_AUTHOR                        // 聲明作者

MODULE_DESCRIPTION              // 對這個模塊作一個簡單的描述，這個描述是"human-readable"的

MODULE_VERSION                        // 這個模塊的版本

MODULE_ALIAS                               // 這個模塊的別名

MODULE_DEVICE_TABLE            // 告訴用戶空間這個模塊支持什麼樣的設備

4）

消息打印級別：
fmt----消息級別：

#define KERN_EMERG     "<0>"
#define KERN_ALERT     "<1>"
#define KERN_CRIT      "<2>"
#define KERN_ERR       "<3>"
#define KERN_WARNING   "<4>"
#define KERN_NOTICE    "<5>"
#define KERN_INFO      "<6>"
#define KERN_DEBUG     "<7>"

 不同級別使用不同字符串表示，數字越小，級別越高。
printk輸出跟輸出的日志級別有關系,當輸出日志級別比控制台的級別高時,就會顯示在控制台上,當比控制台低時,則會記錄在/var/log/message中.但是當系統同時運行了klogd和syslogd時,都追加到/var/log/message.在/proc/sys/kernel/printk文件中,前兩個整數為當前的日志級別和默認的日志級別(默認的日志級別即為printk的輸出級別). 

注意：
需要開啟klogd和syslogd服務才能正常輸出。通過klogd可以改變系統消息輸出級別。

 linux0.11為什麼在內核態使用printk()函數，而在用戶態使用printf()函數？
(1)    答：printk()函數是直接使用了向終端寫函數tty_write()。而printf()函數是調用write()系統調用函數向標准輸出設備寫。所以在用戶態（如進程0）不能夠直接使用printk()函數，而在內核態由於他已是特權級，所以無需系統調用來改變特權級，因而能夠直接使用printk()函數。

printk是內核輸出，在終端是看不見的。  
  你可以看一下系統日志。/var/log/message。  
  或者使用dmesg命令看一下

不管你可能怎麼想，printk()並不是設計用來同用戶交互的，雖然我們在 hello-1就是出於這樣的目的使用它！它實際上是為內核提供日志功能， 記錄內核信息或用來給出警告。因此，每個printk() 聲明都會帶一個優先級，就像你看到的<1>和KERN_ALERT 那樣。內核總共定義了八個優先級的宏， 所以你不必使用晦澀的數字代碼，並且你可以從文件linux/kernel.h查看這些宏和它們的意義。如果你 不指明優先級，默認的優先級DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL將被采用。

閱讀一下這些優先級的宏。頭文件同時也描述了每個優先級的意義。在實際中， 使用宏而不要使用數字，就像<4>。總是使用宏，就像 KERN_WARNING。

當優先級低於int console_loglevel，信息將直接打印在你的終端上。如果同時 syslogd和klogd都在運行，信息也同時添加在文件 /var/log/messages，而不管是否顯示在控制台上與否。我們使用像 KERN_ALERT這樣的高優先級，來確保printk()將信息輸出到 控制台而不是只是添加到日志文件中。 當你編寫真正的實用的模塊時，你應該針對可能遇到的情況使用合 適的優先級。

相關閱讀：

【Linux 驅動】第一章 設備驅動程序簡介  http://www.linuxidc.com/Linux/2012-04/58410.htm

【Linux 驅動】第二章 構造和運行模塊  http://www.linuxidc.com/Linux/2012-04/58411.htm