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驱动开发1：内核程序框架

news 2025/9/19 8:09:59

驱动编程

.ko 文件

可加载的内核模块，包含可以动态加载到运行中的 Linux 内核的代码

程序1：内核入口和出口

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>static int __init my_init(void){printk("%s\n,%s\n,%s\n,%s\n,%d\n",__DATE__,__TIME__,__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);return 0;//0表示insmod成功
}static void __exit my_exit(void){printk("%s\n,%s\n,%s\n,%s\n,%d\n",__DATE__,__TIME__,__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);}module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

在这里插入图片描述

C/C++ 的预定义宏（Predefined Macros）

__TIME__ hh:mm:ss
__DATE__ Mmm dd yyyy"
__FILE__ 当前源文件的路径
__FUNCTION__ 当前函数名
__LINE__ 当前行号

程序二：内核传参

内核传参的三大原则：

必须是全局变量

数据类型没有浮点数

bool  invbool  char   uchar
short ushort int uint long ulong charp(char *)

内核参数接受的全局变量必须用宏来进行传参说明

module_param(name,tyoe,perm)

name → 参数变量名（你在代码里定义的全局变量）

type → 参数类型（bool, int, long, charp 等）

perm → 权限（决定是否能通过 sysfs 读写，通常写 0 或 0644）

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>//全局变量传参
static int irq;
static char* pstring;//传参说明
module_param(irq,int,0664);
module_param(pstring,charp,0);static int __init my_init(void){printk("函数%s:irq=%d,pstring=%s\n",__func__,irq,pstring);return 0;//0表示insmod成功
}static void __exit my_exit(void){printk("函数%s:irq=%d,pstring=%s\n",__func__,irq,pstring);
}module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

内核直接传参，不需要用“”

可以在这个文件路径下修改变量值

//全局变量传参
static int irq;
static char* pstring
//传参说明
module_param(irq,int,0664);
module_param(pstring,charp,0);MODULE_PARM_DESC(irq,"this is a int");
MODULE_PARM_DESC(irq,"that is a string");

可以用：MODULE_PARM_DESC增加变量描述，用modinfo命令查看ko文件

程序三：多文件之间的混合调用

符号导出：让别的内核程序访问到变量和函数

#ifndef __MYTEST_H_
#define __MYTEST_H_
//声明一个函数
extern void mytest(void);
struct mystruct{int a;char b;
};
extern struct mystruct g_str;
#endif

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include "mytest.h"void mytest(void){printk("function:%s\n",__func__);	
}
//符号导出
EXPORT_SYMBOL(mytest);/*导出结构体*/
struct mystruct g_str={100,'c'};EXPORT_SYMBOL(g_str);
//GPL标准
MODULE_LICENSE("GPL");

这里需要用EXPORT_SYMBOL导出的函数或变量一定不能用static修饰

因为这里相当于给其他内核程序使用该内容，不涉及硬件的申请资源等，不需要module_init和module_exit

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include "mytest.h"
static int __init my_init(void){printk("%s\n",__func__);mytest();printk("%d,%c\n",g_str.a,g_str.b);return 0;
}static void __exit my_exit(void){printk("%s\n",__func__);mytest();printk("%d,%c\n",g_str.a,g_str.b);
}module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

符号导出就是可以借助头文件访问内容

程序运行：

一定要先加载定义内容的，在加载内核主程序入口

其实是因为在/porc/kallsyms可以找到

注意：EXPORT_SYMBOL_GPL

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include "mytest.h"void mytest(void){printk("function:%s\n",__func__);	
}
struct mystruct g_str={100,'c'};//符号导出GPL
EXPORT_SYMBOL_GPL(mytest);
EXPORT_SYMBOL_GPL(g_str);
//GPL标准
MODULE_LICENSE("GPL");//----------------------------------//
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include "mytest.h"
static int __init my_init(void){printk("%s\n",__func__);mytest();printk("%d,%c\n",g_str.a,g_str.b);return 0;
}static void __exit my_exit(void){printk("%s\n",__func__);mytest();printk("%d,%c\n",g_str.a,g_str.b);
}module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
//MODULE_LICENSE("GPL");注释

在这里插入图片描述

程序四：printk使用

printk(KERN_LEVEL "format string", arguments...);

级别常量	数值	描述
KERN_EMERG	0	系统不可用，紧急情况
KERN_ALERT	1	必须立即采取行动
KERN_CRIT	2	临界条件
KERN_ERR	3	错误条件
KERN_WARNING	4	i警告条件
KERN_NOTICE	5	正常但重要的条件
KERN_INFO	6	信息性消息
KERN_DEBUG	7	调试级消息

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>static int __init my_init(void){printk(KERN_EMERG"system cannot work\n");printk(KERN_ALERT"take messages immediately\n");printk(KERN_CRIT"linjie condition\n");printk(KERN_ERR"error condition\n");printk(KERN_WARNING"warning condition\n");printk(KERN_NOTICE"notice message\n");printk(KERN_INFO"information\n");printk(KERN_DEBUG"debug message\n");return 0;
}static void __exit my_exit(void){printk("<0>""system cannot work\n");printk("<1>""take messages immediately\n");printk("<2>""linjie condition\n");printk("<3>""error condition\n");printk("<4>""warning condition\n");printk("<5>""notice message\n");printk("<6>""information\n");printk("<7>""debug message\n");
}module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

一定要注意：

只有一个参数，也就是多个小串拼成一个大串

可以修改内核的printk

程序五：gpio开关灯的使用

内核提供的GPIO操作函数

int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);
//内核程序要想访问操作某个GPIO硬件,必须利用此函数先向内核申请这个GPIO资源

GPIO硬件	GPIO编号
GPIOC12	PAD_GPIO_C + 12
GPIOB26	PAD_GPIO_B + 26

void gpio_free(unsigned gpio)
//功能：如果内核程序不再使用某个GPIO硬件,记得要释放资源

//返回值：不用记,只需参考内核大神如何使用判断此函数的返回值即可
gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
//功能：配置GPIO为输出功能同时输出value(1高/0低)

gpio_direction_output(unsigned gpio, int value);
//功能：配置GPIO为输出功能同时输出value(1高/0低)gpio_direction_input(unsigned gpio);
//功能：配置GPIO为输入功能

gpio_set_value(unsigned gpio, int value);
//设置GPIO的输出值为value(1/0)
//此函数使用的前提是提前配置为输出功能int gpio_get_value(unsigned gpio);
//获取GPIO的电平状态,返回值保存状态
//此函数对输入还是输出无要求

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/platform.h>struct led_resource{char* name;int gpio;
};
static struct led_resource led_info[]={{.name="LED1",.gpio=PAD_GPIO_C+12},{.name="LED2",.gpio=PAD_GPIO_C+11}
};
static int __init led_init(void){int i;for(i=0;i<ARRAY_SIZE(led_info);++i){struct led_resource* p=&led_info[i];gpio_request(p->gpio,p->name);gpio_direction_output(p->gpio,0);printk("%s:第%d的灯亮了\n",__func__,i+1);}return 0;
}
static void __exit led_exit(void){int i;for(i=0;i<ARRAY_SIZE(led_info);++i){struct led_resource* p=&led_info[i];gpio_set_value(p->gpio,1);gpio_free(p->gpio);//必须在setValue后再释放	printk("%s第%d的灯灭了\n",__func__,i+1);}	
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");