Linux内核模块介绍,使用Linux模块的优点

1.1 Linux内核模块介绍1.1.1 Linux内核模块概述

嵌入式设备驱动开发中将驱动程序以模块的形式发布，更是极大地提高了设备使用的灵活性——用户只需要拿到相关驱动模块，再插入到用户的内核中，即可灵活地使用你的设备。

1.1.2 使用Linux模块的优点

1.        用户可以随时扩展Linux系统的功能。

2.        当要修改当前Linux系统的驱动时，只需要卸载旧模块，编译目标驱动模块，重新安装插入即可。

3.        系统中如果需要使用新模块，不必重新编译内核，只要插入相应的模块即可。

4.        减小Linux内核的体积，节省flash。

1.2 Linux模块入门1.2.1 模块相关命令1.2.1.1 Linux模块命令详细介绍

1.      模块安装命令：insmod

insmod xxxx.ko

2.      查看当前已经安装模块：lsmod

lsmod 不需要参数

3.      模块卸载命令：rmmod

rmmod xxxxx.ko

4.      查看模块信息：modinfo

在X86上操作：

[root@zhifachen linux-3.5]# modinfo/root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko

filename:      /root/work/rootfs/home/mod/tiny4412_hello_module.ko

license:        GPL

depends:        

intree:         Y

vermagic:      3.5.0-FriendlyARM SMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8

[root@zhifachen linux-3.5]#

1.2.1.2 Linux模块命令测试示例

注意：模块的编译是依赖具体一份源码，并且这份被编译过，并且没有使用mrproper，distclean清除的源码工程。  

1.2.2 使用makemodules编译内核源码树中的模块

1.      添加内核菜单

2.      make menuconfig 配置为 M

3.      在顶层目录终端输入makemodules

直接make 也可生成模块文件（.ko）,也会生成zImage，当你只想编译模块而不想编译zImage时候使用 make modules 命令会更加快速。

1.2.3 把内核源码树中模块源文件编译到内核映像中

如果不需要配置菜单只想编译代码到内核zImage，Makefile可以这样写obj-y += xxxx.o

如果不需要配置菜单只想编译代码为外部模块，Makefile可以这样写 obj-m+= xxxx.o

1.2.4 在内核源码中添加自定义的模块并且编译1.2.5 外部独立Makefile编译模块

在驱动开发阶段，接触到新驱动机率非常高，如果都要去修改内核源码Makefile, 太过于繁杂，也不利于移植，实际开发中会使用另外一种方法来编译模块文件。

1.2.5.1 Linux内核模块代码文件模板

可以直接复制内核源码中自带的示例模板来测试：drivers/char/tiny4412_hello_module.c

1.2.5.2 Linux内核模块编译Makefile模板

编译模块Makefile文件：

obj-m +=  xyd_hello_module.o all:       @make -C /root/work/linux-3.5/  M=$(PWD)    modules       @rm -rf *.o *.mod.c modules.order Module.symvers  *~   *.bak clean:       @rm -rf *.o *.mod.c modules.order  Module.symvers *.ko  *~  *.bak

 

make -C $(KDIR)M=$(PWD) modules

M=选项让该Makefile在构造modules目标之前返回到模块源代码目录，然后modules目标指向obj-m变量中设定的模块；在上面的例子中，我们将该变量设置成了module.o。

上面的清除规则是自己写的，也可利用内核Makefile清除规则来清编译生成目标文件，改进后代码：

obj-m +=  xyd_hello_module.o # x86 编译时候使用：  uname -r 得到当前内核的版本号   #KDIR :=  /lib/modules/`uname -r`/build #arm 编译时候使用 KDIR  :=/root/work/linux-3.5 all:       @make -C  $(KDIR)   M=$(PWD)  modules clean:       @make -C  $(KDIR)   M=$(PWD)  modules  clean       @rm -f *.ko.unsigned *~

 

1.1.1 Linux内核printk 函数

内核中不能使用printf函数输出信息，要使用printk函数，这个函数有输出等级控制的。

内核通过 printk() 输出的信息具有日志级别，日志级别是通过在 printk() 输出的字符串前加一个带尖括号的整数来控制的，如 printk("<6>Hello, world!/n");。内核中共提供了八种不同的日志级别，在 linux/kernel.h 中有相应的宏对应。

#defineKERN_EMERG    "<0>"    /* system is unusable  系统不可用*/

#defineKERN_ALERT     "<1>"    /* action must be takenimmediately警报，必须立即采取行动*/

#define KERN_CRIT        "<2>"    /*critical conditions临界状态   */

#defineKERN_ERR        "<3>"    /* error conditions  错误状态*/

#defineKERN_WARNING  "<4>"    /* warningconditions警告状态*/

#defineKERN_NOTICE    "<5>"    /* normal but significant正常的，但引人注目*/

#define KERN_INFO        "<6>"    /*informational  信息*/

#defineKERN_DEBUG     "<7>"    /* debug-level messages调试等级信息 */

可以通过 查看/proc/sys/kernel/printk 文件内容知道设置信息。

[root@ChenZhiFa/]# cat /proc/sys/kernel/printk

7       4       1      7

可以通过echo 命令修改种个等级：

[root@ChenZhiFa/]# echo  4  4 1  7  > /proc/sys/kernel/printk

说明：直接使用printk( “kkkk”); 这样没有指明等级，这种未明确指定。

只有等级比较当前终端等级高才会在终端上显示出来。

以下进行X86 系统上的测试（在纯字符界面下测试有效，在图形界面中是无效）

在图形界面系统中按 Ctl + Alt + F2 (F2~F6键其中一个，不同电脑可能不同)，可以进入到纯字符界面，要返回按Ctl +Alt + F1（不同电脑可能不同）

printk   ---  不支持浮点数，实际上驱动程序也不支持浮点运算。所有浮点运算应该放在用户空间。