x4412开发板&ibox卡片电脑项目实战12－linux驱动的加载方法

在类unix操作系统中，驱动加载方式一般分为：静态加载和动态加载。静态加载就是把驱动程序直接编译到内核里，系统启动后直接被调用。静态加载的缺点是调试起来比较麻烦，每次修改一个地方都要重新编译下载内核，效率较低。动态加载利用了LINUX的module特性，可以在系统启动后用insmod命令把驱动程序（.ko文件）添加上去，在不需要的时候用rmmod命令来卸载。下面我们通过蜂鸣器驱动实例分别对其进行详述。

1.1.1    静态加载

第一步：在kernel/drivers/char目录下新建目录beep，在beep目录下创建Kconfig，Makefile以及x4412-beep.c三个文件。

第二步：编辑Makefile内容如下：

1. obj-$(CONFIG_X4412_BEEP_DRIVER) += x4412-beep.o

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编辑Kconfig内容如下：

1. config X4412_BEEP_DRIVER
   
2.          bool "X4412 beep driver"
   
3.          default y
   
4.          help
   
5.          compile for x4412 beep driver,y for kernel,m for module.

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再编辑x4412-beep.c文件，其部分源码如下：

1. static int __devinit x4412_beep_init(void)
   
2. {
   
3.          int ret;
   
4. 
   
5.          printk("x4412 beep driver\r\n");
   
6. 
   
7.          ret = platform_device_register(&x4412_beep_device);
   
8.          if(ret)
   
9.                    printk("failed to register x4412 beep device\n");
   
10. 
    
11.          ret = platform_driver_register(&x4412_beep_driver);
    
12.          if(ret)
    
13.                    printk("failed to register x4412 beep driver\n");
    
14. 
    
15.          return ret;
    
16. }
    
17. 
    
18. static void x4412_beep_exit(void)
    
19. {
    
20.          platform_driver_unregister(&x4412_beep_driver);
    
21. }
    
22. 
    
23. module_init(x4412_beep_init);
    
24. module_exit(x4412_beep_exit);
    
25. 
    
26. MODULE_LICENSE("GPL");
    
27. MODULE_AUTHOR("www.9tripod.com");
    
28. MODULE_DESCRIPTION("x4412 beep driver");

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        第三步：在kernel/drivers/char/Kconfig 中添加如下语句：

1. source "drivers/char/beep/Kconfig"

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        第四步：在kernel/drivers/char/Makefile 中添加如下语句：

1. obj-y                             += beep/

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       第五步：配置menuconfig，编译内核。menuconfig配置界面如下：

编译完内核后，在kernel/drivers/char/beep 目录下将会生成目标文件x4412-beep.o ，它会被打包到内核映像zImage 中。

1.1.1    动态加载

在前面的静态加载实验中，我们在menuconfig中尝试配置X4412 beep driver，发现只能选中或不选中，这是由beep目录下面的Kconfig文件决定的。我们发现，X4412 beep driver被声明的参数为bool。我们只需要将bool改为tristate，就可以配置成模块了。bool表示布尔类型，只允许选中或不选中；tristate为三态类型，允许选中，不选中以及编译成模块。修改后的配置界面如下：

保存配置之后再编译内核，这时我们发现，在kernel/drivers/char/beep目录下将会生成模块文件x4412-beep.ko。

    将新生成的内核映像zImage烧写到开发板，进入/sys/devices/platform目录，我们发现已经没有x4412-beep目录了，有图为证：

  linux设备驱动的动态加载可以使用insmod或modprobe两种方式，insmod一次只能加载一个特定的驱动，且需要驱动的绝对路径，而modprobe则可以一次性将有依赖关系的驱动全部加载到内核，不需要驱动的具体地址。但需要将驱动拷贝到/lib/modules/$(uname -r)/目录下，下面我们以前面的蜂鸣器驱动为例，分别介绍两种加载方法。

1.     使用insmod加载驱动

    将前面生成的x4412-beep.ko文件拷贝到SD卡或U盘，并mount到/mnt目录：

1. [root@x4412 ~]# mount /dev/mmcblk1p1 /mnt/
   
2. [root@x4412 ~]# ls /mnt/
   
3. Alarms/                   Notifications/            camera.smdk4x12.so*
   
4. DCIM/                     Pictures/                 camera.smdk4x12.so.rp*
   
5. Download/                 Podcasts/                 sdfuse/
   
6. LOST.DIR/                 Ringtones/                x4412-android/
   
7. Movies/                   SimpleDoubleWebCams2.apk* x4412-beep.ko*
   
8. Music/                    UvcWebCam.apk*            x4412-qt/
   
9. NIKON001.DSC*             and-TPnp-vstarcam.apk*    x4412_ibox_led*
   
10. [root@x4412 ~]#

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    这时我们在任意目录下即可执行如下指令加载驱动了：

1. [root@x4412 ~]# insmod /mnt/x4412-beep.ko
   
2. [  115.612694] x4412 beep driver
   
3. [root@x4412 ~]#

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    我们可以看到打印信息“x4412 beep driver”，它就是蜂鸣器驱动的module_init加载的函数执行的打印信息，表明驱动已经正常运行。

    可以使用lsmod命令查看已经加载的KO文件：

1. [root@x4412 ~]# lsmod
   
2. Module                  Size  Used by    Not tainted
   
3. x4412_beep              2099  0
   
4. [root@x4412 ~]#

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    我们可以进一步验证驱动是否加载，可以看到/sys/devices/platform目录下是否有x4412-beep目录生成：

1. [root@x4412 ~]# ls /sys/devices/platform/x4412-*
   
2. /sys/devices/platform/x4412-Oops:
   
3. Oops       driver@    modalias   power/     subsystem@ uevent
   
4. 
   
5. /sys/devices/platform/x4412-beep:
   
6. driver@    modalias   power/     state      subsystem@ uevent
   
7. [root@x4412 ~]#

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    可以执行指令测试蜂鸣器是否鸣叫：

1. [root@x4412 ~]# echo 1 > /sys/devices/platform/x4412-beep/state

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    如果还不信，使用如下指令卸载驱动后，然后再执行上面的测试指令查看结果。

1. [root@x4412 ~]# rmmod /mnt/x4412-beep.ko
   
2. [root@x4412 ~]#
   
3. [root@x4412 ~]# lsmod
   
4. Module                  Size  Used by    Not tainted
   
5. [root@x4412 ~]#

复制代码

2.     使用modprobe加载驱动

前面我们提到，modprobe并不需要指定到具体的KO文件目录，我们不仿测试下：

1. [root@x4412 /]# modprobe x4412-beep.ko
   
2. modprobe: can't change directory to '/lib/modules': No such file or directory
   
3. [root@x4412 /]#

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这里提示找不到/lib/modules目录，和前面介绍的一样，它需要在指定目录下加载KO，那我们不仿新建该目录，再执行上面的指令测试：

1. [root@x4412 /]# mkdir /lib/modules
   
2. [root@x4412 /]# modprobe x4412-beep.ko
   
3. modprobe: can't change directory to '3.0.15-9tripod': No such file or directory
   
4. [root@x4412 /]#

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这里提示找不到3.0.15-9tripod目录，它对应linux内核的名称，可以使用uname–r指令查询。我们继续新建目录，继续测试：

1. [root@x4412 /]# uname -r
   
2. 3.0.15-9tripod
   
3. [root@x4412 /]# mkdir /lib/modules/3.0.15-9tripod
   
4. [root@x4412 /]# modprobe x4412-beep.ko
   
5. modprobe: can't open 'modules.dep': No such file or directory
   
6. [root@x4412 /]#

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这时，提示找不到modules.dep文件。我们不需要手动创建该文件，使用depmod指令即可自动生成。很有可能默认情况下根文件系统不支持该指令，执行时会提示如下信息：

1. [root@x4412 modules]# depmod
   
2. -sh: depmod: command not found
   
3. [root@x4412 modules]#

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我们可以通过配置busybox来添加这个功能。但是我们制作的根文件系统，是用buildroot自动完成的，busybox也随之自动生成，我们还能随心所欲的添加其他功能吗？答案是肯定的。

进入buildroot的menuconfig菜单，进入Target packages选项，发现第一栏有关于busybox的配置选项，如下图所示：

可见，我们只需要配置完busybox 后，保存到这里就可以了。有两种方法可以实现，第一种就是在busybox 的编译目录配置完成后，用busybox 当前目录的配置文件.config 替换掉package/busybox/busybox.config 文件。第二种就是配置完busybox 后，直接在buildroot 的配置选项中导入这个配置文件。

       busybox 的编译目录在output/build/busybox-1.22.1 下，这里output 是编译之后才会释放的文件，手工配置busybox 后，配置文件也会保存在这个目录下，因此不推荐用第二种方法，它不便于源码维护。下面介绍第一种方法。

        进入output/build/busybox-1.22.1 目录，执行make menuconfig ，进入Linux Module Utilities 菜单，如下图所示：

选中insmod,rmmod,lsmod,modprobe,depmod，保存退出，然后将当前目录下的.config文件覆盖掉package\busybox\busybox.config文件，之后在buildroot根目录下执行make指令重新编译，busybox将会自动更新，并最终打包到映像文件rootfs.ext4中。

        将开发板更新最新的文件系统后，我们就可以使用depmod 指令了。在没有执行该指令时，在/lib/modules/ 3.0.15-9tripod 下是没有任何文件的，执行depmod 命令后，该目录下将会生成三个文件：

1. [root@x4412 /]# ls /lib/modules/3.0.15-9tripod/
   
2. [root@x4412 /]# depmod
   
3. [root@x4412 /]# ls /lib/modules/3.0.15-9tripod/
   
4. modules.alias    modules.dep      modules.symbols
   
5. [root@x4412 /]#

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    我们再尝试执行modprobe指令加载驱动：

1. [root@x4412 /]# modprobe x4412-beep.ko
   
2. modprobe: module x4412-beep.ko not found in modules.dep
   
3. [root@x4412 /]#

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    这里提示在modules.dep文件中没有发现我们加载的ko文件，我们尝试查看一下modules.dep的内容：

1. [root@x4412 /]# cd /lib/modules/3.0.15-9tripod/
   
2. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# more modules.dep
   
3. [root@x4412 3.0.15-9tripod]#

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    可见，里面的内容为空。实际上，depmod指令会自动分析/lib/modules/$(uname -r)目录下的可加载模块，并按照固定的格式填入modules.dep中。因此，我们可以先将需要加载的ko文件拷贝到对应的目录，再执行depmod指令。

1. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# pwd                  
   
2. /lib/modules/3.0.15-9tripod
   
3. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# cp /mnt/x4412-beep.ko .
   
4. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# depmod
   
5. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# more modules.dep
   
6. x4412-beep.ko:
   
7. [root@x4412 3.0.15-9tripod]#

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    可以看到，在modules.dep中已经存在有我们需要加载的ko文件名了。注意，不要手工的去编辑modules.dep文件！再执行modprobe指令，即可加载模块了。

1. [root@x4412 3.0.15-9tripod]# modprobe x4412-beep.ko
   
2. [ 2029.489772] x4412 beep driver
   
3. [root@x4412 3.0.15-9tripod]#

复制代码