Linux内核模块编程

内核模块ko是什么

内核模块是一组代码，可以自由地被加载和卸载到内核。可以用于：

Device drivers
Filesystem drivers
System calls

Linux Device是什么

Linux把everything当作文件，硬件也被看作是文件。Linux的设备分为3种：

Character device
Block device
Network device

Major Number & Minor Number

内核用<major>:<minor>表示字符设备和块设备。

主设备号表示该设备对应的驱动，可能有多个设备有相同的主设备号，例如/dev/vc/0、tty的主设备号都为4

从设备号用于驱动识别具体的设备，驱动通过从设备号可以知道是哪个具体的设备。

分配major & minor number

该函数会分配设备号, 并在/proc/devices和sysfs中创建名为name的项:

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *name);

dev is an output-only parameter that will, on successful completion, hold the first number in your allocated range.

firstminor should be the requested first minor number to use; it is usually 0.

count is the total number of contiguous device numbers you are requesting.

name is the name of the device that should be associated with this number range; it will appear in /proc/devices and sysfs.

其中dev_t类型定义在<linux/types.h>, 是32bit数, 可以通过以下宏来获取major 和 minor number.

MAJOR(dev_t dev);
MINOR(dev_t dev);

如何编写ko模块

Module信息

编写Module信息所需的头文件：Linux/module.h

License

MODULE_LICENSE("GPL");

Author

MODULE_AUTHOR("Author");

Module Description

MODULE_DESCRIPTION("A sample driver");

Module Version

Version的格式：[<epoch>:]<version>[-<extra-version>]，从前到后的版本号的优先级越低

MODULE_VERSION("2:1.0");

加载和卸载函数

当执行insmod时，会执行：

static int __init hello_world_init(void) /* Constructor */
{
    return 0;
}
module_init(hello_world_init);

当执行**rmmod**时，会执行：

void __exit hello_world_exit(void)
{

}
module_exit(hello_world_exit);

printk

内核中使用printk来打印信息，且有Log level，例如：

printk(KERN_INFO "Welcome To EmbeTronicX");

在新的内核版本中，可以使用pr_xxx函数来替代printk，例如：

pr_info – Print an info-level message. (ex. pr_info("test info message\n")).
pr_err – Print an error-level message. (ex. pr_err(“test error message\n”)).

要查看这些信息, 通过dmesg命令.