linux设备驱动程序的概念、作用以及模块

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1、Linux设备驱动程序的概念、作用以及模块我们首先对linux系统整个框架要有个了解。Linux简化了分段机制，使得虚拟地址与线性地址总是一致，因此，Linux的虚拟地址空间也为0～4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分，分别是用户空间（0～3G）和内核空间(3G～4G)。其中，用户空间存放的是应用程序，而内核空间存放的是内核，设备驱动和硬件。为什么需要存在设备驱动呢？我们知道，内核是操作系统基本的部分，而操作系统是不能够直接控制硬件的，这样我们就需要设备驱动作为操作系统和硬件设备间的粘合剂，相当于一个中间人吧，负责上下两边的沟通。驱动负责将操

2、作系统的请求传输，转化为特定物理设备控制器能够理解的命令。这样我们就知道，驱动需要完成两大功能：1、为linux内核提供调用接口。2、控制硬件。因为寄存器是控制硬件的操作，所以驱动程序控制硬件，也就是要通过读写硬件寄存器达到控制硬件的目的。内核是为应用程序服务的，其本质其实是函数的集合，内核要实现的功能我们可以分为两部门：基本功能和扩展功能。其中，基本功能包括进程管理，线程管理等等，而扩展功能，可以根据用户的需求自行添加。下面我们就来探讨一下怎样向内核添加一项功能呢？1、我们首先想到，肯定需要写一个功能函数，假如我们命名为fun.c，那么函数写好后，必须

3、要和linux源码一起编译，生成zImage内核镜像文件。2、重新编译内核。这样就得到了新的内核，这种添加的方式我们称为静态添加。大家发现，每次修改一次fun.c，都要重新编译一次内核，灰常的麻烦，所以引进了内核模块机制，只需要加载或卸载模块，就可以动态的增加或者删除内核的功能，不用每次都重新编译，是不是很方便？那么接下来我们会想到，这个模块怎么就能和内核连接在一起呢？其实很简单，fun.c文件除了要实现功能呢，还需要包含和内核的接口，内核也提供了模块的接口，只要这两个接口一致，模块就可以融入内核，成为内核的一部分。Linux驱动程序都是以模块的形式存在

4、的，所以我们称之为驱动模块。所以我们总结出添加模块的步骤是：1、写功能函数fun.c。怎么样编写模块的源码文件，我们以一个Hello模块实例分析。#include#include//①模块的头文件，在对应内核下的include目录中{…//②功能函数hello.c（同普通}的.c文件）Staticint__inthellomudule_init(void)//③模块初始化函数{Printk(“Helloworld!”);Return0;}Staticvoid__exithellomodule

5、_exit(void)//模块退出函数{Printk(“Goodbyeworld!”);Return0;}module_init(hellomodule_init);//④用module_init和module_exitmodule_exit(hellomodule_exit);指定模块初始化函数和退出函数MODULE_LICENSE(“GPL”)//⑤“GPL”2、编译hello.c，生成内核模块文件hello.ko。模块编译是通过内核顶层目录下的Makefile（如Linux-2.6.30.9/Makefile）文件来实现的。以下是一个例子：Ob

6、j-m=hello.oKDIR=/home/linux-2.6.30.9all:make–C$(KDIR)SUBDIRS=$(shellpwd)modules//makemodule规则就类似于makezImageKDIR：内核目录SUBUDIRS：模块代码所在的目录然后make一下，就生成了模块文件hello.ko。3、将内核模块文件动态的装载到内核。加载模块命令：insmod例：root#insmod./hello.ko显示当前加载的模块命令：Ismod例：root#Ismod…这样，我们就完成了整个添加模块的过程，过程还是比较容易理解的。今天就写到

7、这里，下次我再把具体做的点亮led灯的一个最简单的字符驱动程序总结一下。