Linux驱动开发1：设备驱动模块加载与卸载

Linux驱动开发1：设备驱动模块加载与卸载

应用程序和驱动的交互原理

用户空间(用户态)和内核空间(内核态)：
Linux操作系统内核和驱动程序运行在内核空间、应用程序运行在用户空间。

应用程序想要访问内核资源，有三种方法：系统调用、异常(中断)和陷入。

应用程序不会直接调用系统调用，而是通过API函数来间接的调用系统调用，比如POSIX、API和C库等。unix类操作系统中最常用的编程接口就是POSIX。

系统调用处于内核空间，应用程序无法直接访问，因此需要“陷入“到内核，方法就是软中断。陷入内核以后还要指定系统调用号。

驱动就是获取外设、或者传感器数据，控制外设。数据会提交给应用程序。Linux驱动编译既要编写一个驱动，还要我们编写一个简单的测试应用程序，APP，Linux下驱动和应用是完全分开的。

Linux 应用程序对驱动程序的调用

在 Linux 中一切皆为文件，驱动加载成功以后会在“/dev”目录下生成一个相应的文件，应用程序通过对这个名为“/dev/xxx” (xxx 是具体的驱动文件名字)的文件进行相应的操作即可实现对硬件的操作。

在用户空间想要实现对内核的操作，比如使用 open 函数打开/dev/led 这个驱动，因为用户空间不能直接对内核进行操作，因此必须使用一个叫做“系统调用”的方法来实现从用户空间“陷入” 到内核空间，这样才能实现对底层驱动的操作。

open、 close、 write 和 read 等这些函数是由 C 库提供的，在 Linux 系统中，系统调用作为 C 库的一部分。

调用 open 函数的时候流程如图

驱动模块的加载与卸载

Linux 驱动有两种运行方式：
第一种就是将驱动编译进 Linux 内核中，这样当 Linux 内核启动的时候就会自动运行驱动程序。
第二种就是将驱动编译成模块(Linux 下模块扩展名为.ko)，在Linux 内核启动以后使用“insmod”命令加载驱动模块。

编译驱动的时候需要用到Linux内核源码，

驱动编译

模块有加载和卸载两种操作，在编写驱动的时候需要注册这两种操作函数，模块的加载和卸载注册函数如下：

module_init(xxx_init); //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数

编写本地简单驱动demo如下

编写Makefile进行模块驱动编译（注：需提前编译好linux kernel代码，Makefile中需要指定内核代码路径）

编译日志

成果物如下

驱动移植

驱动编译完成以后扩展名为.ko，有两种命令可以加载驱动模块： insmod和modprobe， insmod是最简单的模块加载命令，此命令用于加载指定的.ko 模块

insmod 命令不能解决模块的依赖关系

modprobe 会分析模块的依赖关系，然后会将所有的依赖模块都加载到内核中

modprobe 命令默认会去/lib/modules/目录中查找模块

将编译出来的.ko文件放到根文件系统中，

执行modprobe chrdevbase.ko命令进行加载

模块加载

模块卸载