Linux裝置驅動程式的概念作用以及模組

我們首先對linux系統整個框架要有個了解。linux簡化了分段機制，使得虛擬位址與線性位址總是一致，因此，linux的虛擬位址空間也為0～4g。 linux核心將這4g位元組的空間分為兩部分，分別是使用者空間（0～3g）和核心空間(3g～4g)。

其中，使用者空間存放的是應用程式，而核心空間存放的是核心，裝置驅動和硬體。

為什麼需要存在裝置驅動呢？我們知道，核心是作業系統基本的部分，而作業系統是不能夠直接控制硬體的，這樣我們就需要裝置驅動作為作業系統和硬體裝置間的粘合劑，相當於乙個中間人吧，負責上下兩邊的溝通。驅動負責將作業系統的請求傳輸，轉化為特定物理裝置控制器能夠理解的命令。

這樣我們就知道，驅動需要完成兩大功能：

1、為linux核心提供呼叫介面。

2、控制硬體。因為暫存器是控制硬體的操作，所以驅動程式控制硬體，也就是要通過讀寫硬體暫存器達到控制硬體的目的。

核心是為應用程式服務的，其本質其實是函式的集合，核心要實現的功能我們可以分為兩部門：基本功能和擴充套件功能。其中，基本功能包括程序管理，執行緒管理等等，而擴充套件功能，可以根據使用者的需求自行新增。

下面我們就來**一下怎樣向核心新增一項功能呢？

1、我們首先想到，肯定需要寫乙個功能函式，假如我們命名為fun.c，那麼函式寫好後，必須要和linux原始碼一起編譯，生成zimage核心映象檔案。

2、重新編譯核心。

這樣就得到了新的核心，這種新增的方式我們稱為靜態新增。大家發現，每次修改一次fun.c，都要重新編譯一次核心，灰常的麻煩，所以引進了核心模組機制，只需要載入或解除安裝模組，就可以動態的增加或者刪除核心的功能，不用每次都重新編譯，是不是很方便？

那麼接下來我們會想到，這個模組怎麼就能和核心連線在一起呢？其實很簡單，fun.c檔案除了要實現功能呢，還需要包含和核心的介面，核心也提供了模組的介面，只要這兩個介面一致，模組就可以融入核心，成為核心的一部分。

linux驅動程式都是以模組的形式存在的，所以我們稱之為驅動模組。

所以我們總結出新增模組的步驟是：

1、寫功能函式fun.c。

怎麼樣編寫模組的原始碼檔案，我們以乙個hello模組例項分析。

#include

#include 模組的標頭檔案，在對應核心下的include目錄中

static void __ exit hellomodule_exit(void) //模組退出函式

module_init(hellomodule_init); //④用module_init和module_exit

module_exit(hellomodule_exit); 指定模組初始化函式和退出函式

module_license(「gplgpl」

2、編譯hello.c，生成核心模組檔案hello.ko。

模組編譯是通過核心頂層目錄下的makefile（如linux-2.6.30.9/makefile）檔案來實現的。以下是乙個例子：

obj-m=hello.o

kdir=/home/linux-2.6.30.9

all:

make –c $(kdir) subdirs=$(shell pwd)modules //make module規則就類似於make zimage

kdir：核心目錄

subudirs：模組**所在的目錄

然後make一下，就生成了模組檔案hello.ko。

3、將核心模組檔案動態的裝載到核心。

載入模組命令：insmod

例：root# insmod ./hello.ko

顯示當前載入的模組命令：ismod

例：root# ismod

… 這樣，我們就完成了整個新增模組的過程，過程還是比較容易理解的。今天就寫到這裡，下次我再把具體做的點亮led燈的乙個最簡單的字元驅動程式總結一下。

Linux裝置驅動程式的概念 作用以及模組