内核驱动的本质——模块

内核驱动的本质——模块

在Linux中，驱动的本质就是一个模块。模块可以被选择“静态编译”或“模块化编译”
1. 静态编译：链接入内核镜像，默认永远被加载
2. 模块化编译：需要在内核运行时动态加载
这两种处理步骤详见驱动模块的编译与安装
当模块被加载时，可以认为模块即是内核的一部分

1.一个最简单的模块

#include <linux/module.h>   
#include <linux/init.h> 

static int var = 666;
module_param(var, int, S_IRUGO);

/*
 * 用户定义的加载、卸载函数，需要与加载、卸载行为绑定
 */
static int __init chrdev_init(void)
{   
    printk(KERN_INFO "chrdev init\n");
    return 0;
}

static void __exit chrdev_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "chrdev exit\n");
}

module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);

/*
 * 模块描述信息
 */
MODULE_LICENSE("GPL");              
MODULE_AUTHOR("taurenking");                
MODULE_DESCRIPTION("test"); 
MODULE_ALIAS("xxx");            

2. 用户定义加载、卸载函数

static int __init chrdev_init(void)//自定义的加载函数
{   
    printk(KERN_INFO "chrdev init\n");
    return 0;
}

static void __exit chrdev_exit(void)//自定义的卸载函数
{
    printk(KERN_INFO "chrdev exit\n");
}

module_init(chrdev_init);//将加载、卸载行为绑定
module_exit(chrdev_exit);

• 当模块被加载、卸载时，会分别执行用户绑定过的加载、卸载函数。加载函数需要完成模块的初始化工作；而卸载函数则完成相反的功能，加载函数申请了什么，卸载函数就要释放什么
• 关于__init和__exit标识，__init实质是一个宏：
  #define _ _init _ _attribute_ _ ((_ _section_ _ (".init.text")))
  其作用就是将被他修饰的函数链接入.init.text段（本来默认是代码段）。内核中所有这类函数都会被链接入.init.text段中，故所有模块的加载函数其实是被统一存放的。内核启动时统一会加载.init.text段中的这些模块加载函数，加载完后就会把这个段给释放掉以节省内存。__exit标识同理
• 加载和卸载函数需要使用module_init()和module_exit()来与加载、卸载行为绑定；module_init()和module_exit()的实质是带参宏，它们会把加载、卸载函数指针传给内核来进行绑定

3.模块描述信息

MODULE_LICENSE("GPL");//描述模块的许可证                
MODULE_AUTHOR("taurenking");//描述模块的作者               
MODULE_DESCRIPTION("test");//描述模块的介绍信息  
MODULE_ALIAS("xxx");//描述模块的别名信息         

• 模块描述信息没什么特别的，唯一值得注意的是许可证，一般都为“GPL”，否则可能会出错

4.模块传参

• 我们可以在模块内以全局变量的形式定义参数，使用module_param()来告诉kernel这个全局变量是参数。其中第一个参数是变量名，第二个参数是类型，第三个参数是读写权限

static int var = 666;
module_param(var, int, S_IRUGO);

• 以本文的模块为例，用户层可以使用insmod test.ko var=123来传参，当用户选择不传参时，则以模块内部参数的默认值作为参数值
• 那么对于静态链接进内核的模块，如何传参呢？可以在U-boot中的bootargs里设置test.ko.var=123来传参，这种情况说实话很少见。。。。