实验五动态加载驱动模块

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1、实验五动态加载驱动模块一、实验目的：通过本实验掌握驱动程序动态加载的原理以及动态加载的步骤，另外掌握ARM开发板烧写的内容及步骤。二、实验设备：1、安装vmware8.0及unbuntulO.10的计算机2、TQ2440开发板3、串口线4、USB线三、实验原理：1、驱动动态加载原理：Linux则是单块结构的操作系统。微内核结构可方便地在系统中添加新的组件，而单块结构却不容易做到这-点。力此，Linux系统使川可动态加载和卸载的内核模块(LoadableKernelModules,LKMs),可方便地在内核中添加新

2、的组件或卸载不再需要的内核组件。Linux使用insmod来显A加载內核模块，使用rmmod来卸载模块。同时内核向身也可以请求内核后台进程kerneld来加裁与卸裁模块。Linux模块大多数是设备驱动程序以及伪设备驱动程序模块，如网络设备和文件系统等。动态可加载代码的优点是可以让内核保持很小的尺、r并非常灵活。模块机制可以无耑重构内核并频繁重新启动来尝试运行新内核代码。用户nJ•以根据自己系统的需要构筑自己的私有内核。Linux源码的公开更是为改造其内核、重建有特殊要求的操作系统提供了可能。模块必须能够找到其需要

3、使用的内核资源。例如模块需要分配內存时，要调用内核的内存分配例程kmalloc()o但在构造模块吋并不知道kmalloc()在内存中何处，这样内核必须在使用这些模块前修改模块中对kmallocO的引川地址。内核在其内核符号表中维护着一个内核资源链表这样当加载模块时它能够解析出模块中对内核资源的引用。Linux还允许存在模块堆栈，它在模块之间相互调用时使用。例如，因为VFAT(VirtualFileAllocationTable)文件系统是从FAT(FileAllocationTable)文件系统中扩展而来，VFA

4、T文件系统模块可能需要FAT文件系统模块的服务。某个模块对其他模块的服务或资源的耑求类似于模块对内核本身资源或服务的请求。不过此时所请求的服务是来A另外一个事先已加载的模块。当加载模块时，内核就把新近加载模块输出的所有资源和符号添加到lAl核符号表(Kernel-Symbol-Table)屮。在./proc/ksyms.里面的每一个表项代表着一个公共的内核符号，这就是内核符号表。这些内核符号是可以被LKM引用的。LKM中所存取的每一个符号(像函数名)也会被列在这个文件里面。在该文件屮可以看到LKM到底可以调川那些

5、函数。当试图卸载某个模块时，内核需要知道此模块是否已经没有被使用，同时它需要有种方法来通知此将卸载模块。模块必须能够在从A核种删除之前释放其分配的所有系统资源，如闪核内存或屮断。当模块被卸载时，A核将从A核符号表屮删除所有与之对应的符号。有两种方法可用来加载模块：(1)利用insmod命令手工将模诀插入内核；(2)由内核在必要时加载模块，称为“需求加载”。2、动态加载的步骤原理Linux的模块可以用C语言编写，用gcc编译成目标文件(不进行链接，作为文件存在)，为此需要在gcc命令行里加上-c的参数。在编译时，还

6、应该在gcc的命令行里加上这样的参数：-D_KERNEL_-DMODULE。由于在不链接吋，gcc只允许一个输入文件，因此一个模块的所有部分都必须在一个文件里实现。编译好的模块*.o放/lib/modules/xxxx/misc下（xxxx表示核心版本，如在核心版本为2.0.30吋应该为/lib/modules/2.0.30/misc），然/G•用depmod-a使此模诀成为可加载模诀。模块川insmod命令加载，用rmmod命令來卸载，并可以川lsmod命令来查看所有已加载的模块的状态。利用insmod命令可手

7、工装入内核模块；利用lsmod可查看当前装入的闪核模块以及需求加裁模块的使用计数及标志信息；利用rmmod则可以卸载指定的模块。编写模块程序的时候，必须提供两个函数，一个是intinit_module（void），供insmod在加载此模块的时候自动调川，负责进行设备驱动程序的初始化工作。inilmodule返回0以表示初始化成功，返回负数表示失败。另一个蚋数是voidcleai^p_module（void），在模块被卸载时调用，负贵进行设备驱动程序的清除工作。在成功的向系统注册了设备驱动程序后（调用regist

8、er_chrdev成功后），就可以用mknod命令来把设备映射为一个特别文件，其它程序使用这个设备的时候，只要对此特别文件进行操作就行了。四、实验步骤：（一）、驱动模块动态加载1.找到驱动程序EmbedSkyJed.c的位貫，此处源代码放置在/LED/drvroot@cj-virtual-machine：/opt/EmbedSky#cdlinux-2.6.30.4/dri