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外观

02、helloworld驱动实验 ​

在学习编程的旅程中，无论是初涉C语言还是探索其他编程语言，我们往往以一句经典的“Hello, World!”作为起点，以此叩开代码世界的大门。这一简单而富有仪式感的传统，不仅象征着程序员与计算机之间的第一次对话，更承载了无数开发者对技术的热爱与追求。同样地，在驱动程序编程的领域，我们也可以延续这一传统，以“Hello, World!”作为我们的首个驱动程序，开启通往底层系统开发的奇妙之旅。

接下来，我们将着手编写第一个驱动程序——一个名为“Hello, World!”的简单驱动模块。这不仅是我们迈向驱动开发的第一步，更是理解Linux内核机制的重要起点。通过这段代码，我们将初步领略驱动程序的基本结构、加载与卸载流程，以及与内核交互的方式。准备好了吗？让我们一起开始这段充满挑战与乐趣的驱动开发之旅吧！

驱动源码：

建议目录：kernel/drivers/test/

touch hello.c

实验代码《01_helloworld》

C++
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
static int __init helloworld_init(void) //驱动入口函数
{
    printk("helloworld_init\r\n");//注意： 内核打印用 printk 而不是 printf
    return 0;
}
static void __exit helloworld_exit(void) //驱动出口函数
{
    printk("helloworld_exit\r\n");
}
module_init(helloworld_init); //告诉linux模块入口函数，加载模块代码到操作系统
module_exit(helloworld_exit); //卸载
MODULE_LICENSE("GPL v2"); //同意 GPL 开源协议
MODULE_VERSION("1.0"); //驱动的版本
MODULE_DESCRIPTION("helloworld Driver");  //lsmod

配套makefile:

C
export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=/home/book/rk/tspi/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-
obj-m +=hello.o  #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR := /home/book/rk/tspi/kernel   #这里是你的内核目录
PWD ?= $(shell pwd)
all:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make#操作
clean:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

CROSS_COMPILE 以自己的SDK路径为准 ，上图中我的SDK源码放在/home/book/rk/tspi目录

这段看似简洁的helloworld驱动代码，实则蕴藏着驱动开发的核心框架与逻辑。尽管其外表简单，但内在却包含了驱动开发所需的基本要素。接下来，我们将深入探讨这些构成部分。

sh
adb push E:\tspi\hello.ko  /mnt/hello.ko

insmod  /mnt/hello.ko

二、驱动的基本框架 ​

Linux驱动的基本框架主要包含以下核心部分：

必须包含的组件：

  1. 加载函数：驱动模块被加载到内核时，这个函数会自动运行，负责初始化设备（比如分配资源、配置硬件）。
  2. 卸载函数：当移除驱动模块时，这个函数会执行收尾工作（比如释放资源、关闭设备）。
  3. 许可证声明：必须标明模块使用的许可协议（如GPL），否则系统会警告"内核被污染"，表示模块来源不可信。

可选但常用的组件：

  • 模块参数：允许用户在加载驱动时，通过命令行传递配置值（例如设置设备名称或调试级别）。
  • 导出符号：如果需要让其他驱动调用本模块的函数或变量，就要"导出"这些接口。
  • 作者信息：注明开发者联系方式或模块用途，方便后续维护或问题反馈。

简单来说，核心就是"加载时初始化、退出时清理、必须声明许可证"，其他功能根据需求添加。比如调试时用参数调整设置，多个驱动协作时用导出符号共享功能，作者信息则像软件的版权声明一样起说明作用。

三、实验 ​

第一步：

进入~/LubanCat_SDK/kernel/drivers目录，编辑Makefile文件。

cd kernel/drivers

vim Makefile

image

第二步：

创建必要的文件。

touch hello.c

touch Makefile

第三步：

hello.c 源文件编程：

vim hello.c

image.png

Makefile 源文件编程：

vim Makefile

image.png

四、Makefile详细说明 ​

Makefile是构建驱动程序的重要工具，它定义了如何编译和链接源文件。以下是一些关键点：

  • 架构（ARCH）：指定目标架构，如ARM或ARM64。

  • 交叉编译链（CROSS_COMPILE）：设置为aarch64-linux-gnu-。

  • 编译对象（obj-m）：

    • m表示编译成.ko模块。
    • y表示直接编译进内核。

  • 内核源码路径（KDIR）：指向内核源码的根目录。

  • 当前路径（PWD）：通过$(shell pwd)动态获取。

  • 编译命令：make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

  • 清除命令：make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

五、实验操作 ​

以下步骤完成驱动的编译与加载：

  • 清理旧的编译结果：make clean
  • 编译驱动：make
  • 将生成的.ko文件推送到设备：adb push hell.ko /mnt
  • 设置文件权限：chmod 777 /mnt/hell.ko
  • 加载模块：insmod hell.ko
  • 查看已加载模块：lsmod
  • 查看日志输出效果：dmesg

image.png