本文描述了liunx驱动ko的编译方法,其中单编驱动ko是本文的重点。
什么是ko?
在Linux中一个.ko文件就是一个模块文件。
linux提供了一种称为模块(Module)的机制,模块具有以下特点:
1、模块自身不被编译到内核映像中,从而不影响内核映像的大小
2、一旦模块被加载,模块和内核中的其他部分的功能完全一样。
实验环境如下:
硬件环境基于MINI2440开发板,软件环境基于linux-2.6.32.2
我们使用gcc交叉编译工具可以通过.c文件直接编译出可执行文件
arm-linux-gcc demo.c -o demo
那么可以通过这种方式直接编译驱动ko吗?
答案是不可以!
驱动程序中使用了大量的linux内核函数和数据,因此驱动程序的编译依赖linux内核源码,如下图所示。
#include
#include
#include
#include
static struct file_operations demo_flops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = demo_open,
.write = demo_write,
.read = demo_read,
.release = demo_close,
};
方法一:整编内核
方法二:单编ko
编写一个demo_driver.c的驱动程序(整编内核和单编ko都使用该代码),驱动程序源码如下:
/**
*********************************************************************************************************
* demo_driver
* (c) Copyright 2021-2031
* All Rights Reserved
*
* @File :
* @By : liwei
* @Version : V0.01
*
*********************************************************************************************************
**/
/**********************************************************************************************************
Includes
**********************************************************************************************************/
#include
#include
#include
#include
/**********************************************************************************************************
Define
**********************************************************************************************************/
#define DRIVER_MAJOR 188
#define DEVICE_NAME "demo_driver"
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static int demo_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk(KERN_EMERG "======================demo_open======================\n");
return 0;
}
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static ssize_t demo_write(struct file *file, const char __user * buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
printk(KERN_EMERG "======================demo_write======================\n");
return 0;
}
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static ssize_t demo_read(struct file *file, char __user * buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
printk(KERN_EMERG "======================demo_read ======================\n");
return 0;
}
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static int demo_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk(KERN_EMERG "======================demo_close ======================\n");
return 0;
}
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static struct file_operations demo_flops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.open = demo_open,
.write = demo_write,
.read = demo_read,
.release = demo_close,
};
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static int __init demo_init(void)
{
int ret;
//注册设备
ret = register_chrdev(DRIVER_MAJOR,DEVICE_NAME, &demo_flops);
if (ret < 0)
{
printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " can't register major number.\n");
return ret;
}
else
{
printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " ======================demo init======================\n");
}
return 0;
}
/***********************************************************************************************************
* @描述 :
***********************************************************************************************************/
static void __exit demo_exit(void)
{
unregister_chrdev(DRIVER_MAJOR, DEVICE_NAME);
printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " ======================demoexit======================\n");
}
module_init(demo_init);
module_exit(demo_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
/***********************************************END*******************************************************/
我们将demo_driver.c程序拷贝到…/linux-2.6.32.2/drivers/char目录下。
修改…/linux-2.6.32.2/drivers/char目录下Makefile文件,在Makefile中增加如下代码:
obj-m += demo_driver.o
回到linux内核源码根目下…/linux-2.6.32.2 ,执行编译指令
make
最终得到demo_driver.ko
总结:为了得到ko 我们对内核进行了整编,整个编译过程持续20分钟左右。
make modules 指令为编译内核模块指令,该指令的功能是编译内核中所有配置为模块的程序得到模块ko文件,make modules 命令只能在内核源码顶层目录下执行。
make modules是编译所有的内核模块,如何单独编译一个指定的模块呢?我增加M参数
make M=DIR modules
“M=”参数的作用是以内核源码为基础编译一个外部模块。命令中“M=DIR”,程序会自动跳转到所指定的DIR目录中查找模块源码,编译生成ko文件。
单编KO的Makefile文件如下:
.PHONY: main clean
KERNELDIR := /home/liwei/v3_work/project/linux-2.6.32.2
PWD := $(shell pwd)
CROSS_ARCH := /home/liwei/v3_work/tools/arm-linux-gcc-4.4.3/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin/arm-linux-gcc
obj-m += demo_driver.o
main:
$(MAKE) $(CROSS_ARCH) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.symvers *.d *.markers *.order
Makefile文件解析如下:
Makefile的语法可以参考《跟我一起写 Makefile》
.PHONY: main clean
.PHONY来显示地指明main clean是伪目标
KERNELDIR := /home/liwei/v3_work/project/linux-2.6.32.2
PWD := $(shell pwd)
CROSS_ARCH := /home/liwei/v3_work/tools/arm-linux-gcc-4.4.3/opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin/arm-linux-gcc
定义了KERNELDIR ,PWD ,CROSS_ARCH 三个变量。
obj-m += demo_driver.o
指定将demo_driver.c编译成demo_driver.ko文件。
main:
$(MAKE) $(CROSS_ARCH) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
main:是第一个伪目标,也就是默认目标
$(MAKE) 为make
$(CROSS_ARCH) 为指定的编译工具
-C ( K E R N E L D I R ) 选项的作用是将工作目录转移到指定的 K E R N E L D I R 位置 M = (KERNELDIR) 选项的作用是将工作目录转移到指定的KERNELDIR位置 M= (KERNELDIR)选项的作用是将工作目录转移到指定的KERNELDIR位置M=(PWD) modules ,作用是以内核源码为基础编译一个外部模块
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.symvers *.d *.markers *.order
clean是执行清除工作的伪目标。
将demo_driver.c和上述的Makefile文件放在同一个目录下(路径为任何路径,不需要一定放在内核目录中),执行make指令。
大约3秒钟,编译得到demo_driver.ko文件,单编KO的优势就是快(3秒钟)
最终得到了demo_driver.ko文件,我们将文件传输到开发板中并测试驱动ko文件。
执行加载驱动:
insmod demo_driver.ko
查看驱动设备:
cat /proc/devices
本文描述了liunx驱动ko的编译的两种方法:整编内核 和单编KO 。 并重点描述了单编ko的实现方法和优势。
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作者:李巍
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