Linux第一个驱动：Hello World

进入Linux底层驱动最重要的一个阶段：Linux驱动程序设计
知识结构：
1.驱动程序设计模型40%
2.内核相关知识30%
3.硬件相关知识30% 逐渐淡化

学习方法：

理论-->实验-->疑问-->理论-->实验-->.........

驱动程序的安装方法
（1）编译进内核：编译进内核的镜像文件
修改drivers/char/下的两个文件：
kconfig和Makefile
（2）编译成模块，然后以模块的方式安装
要的时候：   insmod xxx.ko
不要的时候： rmmod xxx.ko
区别：编译进内核的模块就会在内核启动时进行加载，编译成模块就是需要用到模块时通过命令进行加载

驱动函数的组成
（1）头文件【必须】
（2）模块参数【可选】
就是驱动模块加载时，需要传递给驱动模块的参数。最常见的就是，一个驱动模块需要完成多种功能，通过模块参数选择使用哪一种功能。
（3）模块功能函数【可选】
Linux内核源码里面模块功能函数对应的就是file_operations结构体成员所对应的函数指针
（4）模块加载函数(模块初始化函数)【必须】
也叫模块入口函数，该函数主要完成将该驱动的模块功能函数注册到内核数组chardev[]中，即把一项file_operations结构体告诉内核
通常函数叫static int __init xxx_init()
（5）模块释放函数【必须】
你的驱动模块完成了他的功能，不需要用到了，那么就需要把他从内核数组chardev[]里面拖出来释放掉
（6）对模块加载函数和释放函数的修饰【必须】
在linux2.6.30.4/include/linux/init.h文件中定义两个宏module_init和module_exit，使用：
module_init(xxx_init)
module_exit(xxx_exit)
作用：将模块加载函数和释放函数添加到对应的module_init函数列表和module_exit函数列表
（7）模块许可声明【必须】
MODULE_LICENSE("GPL");一般都是要写的，告诉内核该程序使用的许可证，不然在加载时它会提示该模块污染内核
“GNL”：General Public License通用公共许可证
当一个模块函数要对内核其他部分可见，则必须被显式导出。如：EXPORT_SYMBOL(name)或者EXPORT_SYMBOL_GPL(name)，这二个宏均用于符号导出到模块外部。后者表示导出的模块只能被GPL许可证下的模块方可使用。

进入今天的主题：Hello World驱动程序的编写！

方法一、将Hello World驱动编译进内核：
实现要求：内核启动时加载该模块，用“Hello World！”表明该模块已实现加载。
实验操作：
（1）新建hello.c文件：将其放到内核的drivers目录的某一个位置，由于hello world驱动是字符设备驱动，所以这里把他放到linux/drivers/char目录下面
代码：

#include  //包含了很多装载模块需要的符号和函数的定义
#include    //用于包含了模块加载函数和模块释放函数的宏定义

static int __init hello_init(void)
{
	/* 执行insmod hello.ko时就会打印hello,world */
	printk(KERN_ERR "Hello World!\n");
	return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
	/*执行rmmod hello 时就会打印goodbye world*/
	printk(KERN_EMERG "Hello exit!\n");
}

module_init(hello_init); //修饰加载函数hello_init()，
module_exit(hello_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("CLBIAO");
MODULE_DESCRIPTION("Hello world module");

代码分析：
模块初始化函数应该被声明为static，因为这种函数除了在本文件内有意义，其他文件是没有意义的。
__init ：双下划线__init的意思是，该函数仅仅在初始化期间内有效，在模块被装载之后，即insmod之后，模块装器就会将初始化函数丢弃，之后任何函数也没有办法调用初始化函数，因为该函数已经从内存中释放出来。
__exit ：双下划线__exit表示该函数仅仅用于模块被卸载的时候或者系统关闭时被调用
KERN_EMERG：内核日志等级，相关内容下一篇博文讲述。

（2）修改Kconfig文件和Makefile
打开配置文件vim drivers/char/Kconfig，
在menu "Character Drivers"后面添加：
config HELLO_WORLD
bool "hello_world"
保存，退出，make menuconfig后配置编译到内核即可
配置结果查看内核源码顶层目录“.config”文件，里面多出了一项“CONFIG_HELLO_WORLD = y”，即编译进内核，若“=m”就是编译进模块
 
打开make文件vim drivers/char/Makefile
添加其中一项：
obj-$(CONFIG_HELLO_WORLD)      += hello.o
保存，退出，make zImage生成内核镜像，下载进开发板测试
 
方法二、将Hello World编译成独立模块
在drivers目录下(当然可以在任何的位置)新建一个hello文件夹，在里面单独编写一个万能Makefile，并将hello.c文件拷贝到这里
Makefile内容：

ifneq ($(KERNELRELEASE),)

obj-m :=hello.o
	
else
	
KDIR:= /opt/EmbedSky/linux-2.6.30.4
	
all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
	
clean:
	rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c .symvers
	
endif

make之后将hello.ko文件拷贝到nfs文件系统目录下面，开发板串口终端输入命令：
insmod hello.ko
打印：Hello World!
lsmod
打印：hello 1376 0 - Live 0xbf012000
rmmod hello
打印：Hello exit!