Linux内核模块和驱动的编写--第七视窗看的

zzxzj2004

Linux内核是一个整体是结构，因此向内核添加任何东西，或者删除某些
功能
，都十分困难。为了解决这个问题引入了内核机制。从而可以动态的想内核中添加或者删除模块。
　　模块不被编译在内核中，因而控制了内核的大小.然而模块一旦被插入内核，他就和内核其他部分一样.这样一来就会曾家一部分
系统
开销。同时，如果模块出现问题，也许会带来系统的崩溃。
　　模块的实现机制:
　　启动时，由函数 void inti_modules() 来初始化模块，因为启动事很多时候没有模块.这个函数往往把内核自身当作一个虚模块。
　　如由系统需要，则调用一系列以sys 开头的函数，对模块进行操作. 如:
　　sys_creat_modules()，sys_inti_modules() ，
　　sys_deldte_modules()等等.
　　这里会用到一些模块的
数据
就结构，在/usr/scr/Linux/include/Linux/module.h 中，有兴趣的朋友可以找出来一看块的
加入
有两种方法:一是手动加入:如:insmod modulename.另一种是根据需要，动态的加载模块：如你执行命令:
　　$mount -t msdos /dev/hdd /mnt/d 时.系统便自动加载 FAT模块，以支持MSDOS的文件系统。
　　1．模块编程
　　写一个模块，必须有一定的多进程编程基础，因为你变得程序不是以一个独立的程序的来运行的。另外，因为，模块需要在内核模式下运行，会遇到在内和空间和用户空间数据交换的问题.一般的数据复制函数无法完成这一个过程。因此系统已入了一些
特殊
的函数以用来完成内核空间和用户空间数据的交换/
　　这些函数有:void put _user (type valude，type *u_addr)
　　memcpy_tofs()
　　等等，有兴趣的朋友可以仔细的看看所有的函数，以及他们的用法.需要说明的是.模块编程河内核的版本有很大的
关系
。如果版本不通可能造成，内核模块不能编译，或者.在运行这个模块时，出现不可测结果。如:系统崩溃等。
　　明白了这些以后，你就可以尝试着编写内核模块了。对于每一个内核模块来说，必定包含两个函数int init_module() 这个函数在插入内核时启动，在内核中注册一定的功能函数，或者用他的代码代替内和中某些函数的内容(估计这些函数是空的)。因此，内和可以
安全
的卸载。
　　int cleanup_module() 当内核模块谢载时，调用.将模块从内核中清除.
　　同其他的java/j2me/code/' target='_blank'>程序
设计
教程一样 ，我们给出一个hello world 的例子
/*hello.c a module programm*/
/* the program runing under kernel mod and it is a module*/
#include" Linux/kernerl.h"
#include"lLinux/module.h"
/* pross the CONFIG_MODVERSIONS*/
#if CONFIG_MODVERSIONS==1
#define MODVERSIONS
#include""Linux/modversions.h"
#end if
/* the init function*/
int init_module()
{
printk(" hello world !\n');
printd(" I have runing in a kerner mod@!!\n");
return 1;
}
/* the distory function*/
int cleanup_module()
{
printk(" I will shut down myself in kernerl mod /n)";
retutn 0;
}
　　这样一个例子就完成了.我们也写一个makefile 的例子，以适于我们在大程序重的应用。一下是makfile 文件的内容 。
# a makefile for a module
CC=gcc
MODCFLAGS:= -Wall _DMODULE -D_KERNEL_ -DLinux
hello.o hello.c /usr/inculde?Linux/version.h
CC $(MODCFLAGS) 0c hello.c
echo the module is complie completely
　　然后你运行make 命令 得到hello.o 这个模块，运行
$insmod hello.o
hello world!
I will shut down myself in kernerl mod
$lsmod
hello (unused)
….
$remmod
I will shut down myself in kernerl mod
　　这样你的模块就可以随意的插入和删除了。
　　Linux中的大部分驱动程序，是以模块的形式编写的，这些驱动程序源码可以修改到内核中，也可以把他们编译成模块形势，在需要的时候动态加载。
　　一个典型的驱动程序，大体上可以分为这么几个部分:
　　1．注册设备
　　在系统初启，或者模块加载时候，必须将设备登记到相应的设备数组，并返回设备的主驱动号，例如:对快设备来说调用 refister_blkdec()将设备添加到数组blkdev中，并且获得该设备号，并利用这些设备号对此数组进行索引。对于字符驱动设备来说，要使用 module_register_chrdev()来获得祝设备的驱动号，然后对这个设备的所有调用都用这个设备号来实现。
　　2．定义功能函数
　　对于每一个驱动函数来说，都有一些和此设备密切相关的功能函数，那最常用的块设备或者字符设备来说，都存在着诸如 open() read() write() ioctrol()这一类的操作。当系统社用这些调用时，将自动的使用驱动函数中特定的模块，来实现具体的操作。而对于特定的设备，上面的系统调用对应的函数是一定的。
　　如:在块驱动设备中.当系统试图读取这个设备(即调用read()时)，就会运行驱动程序中的block_read() 这个函数。
　　打开新设备时会调用这个设备驱动程序的device_open() 这个函数.
　　3．谢载模块
　　在不用这个设备时，可以将他卸载，主要是从/proc 中取消这个设备的特殊文件，可用特定的函数实现。
　　下面我们列举一个字符设备驱动程序的框架.来说明这个过程.
/* a module of a character device */
/* some include files*/
#include"param.h"
#include"user.h"
#include"tty.h"
#include"dir.h"
#include”fs.h"
/* the include files modules need*/
#include"Linux/kernel.h"
#include"Linux/module.h"
#if CONFIG_MODBERSIONS==1
degine MODBERSIONS
#include" Linux.modversions.h"
#endif
#difine devicename mydevice
/* the init funcion*/
int init_module()
{
int tag=module_register_chrdev(0，mydevice，&Fops);
if (tag
Yesky

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/21905/showart_216508.html