【Linux 驱动】第二章 构造和运行模块.doc

【Linux 驱动】第二章 构造和运行模块设置测试系统开发环境及Hello World入门模块在前面中已经讲到，请参考：/Linux/2012-04/58409.htm一，核心模块与应用程序的对比 应用程序：小规模及中规模程序，从头到尾执行单个任务。 核心模块：预先注册自己，以便服务于将来的某个请求。然后他的初始化函数就立即结束。 退出时候，应用程序可以不释放自己申请的资源，而模块在退出之前必须仔细撤销初始化函数所做的一切。二，用户空间和内核空间 模块运行在内核空间，应用程序运行在内核空间。 每当应用程序执行系统调用或者被硬件中断挂起时，Unix将执行模式从用户空间切换到内核空间。 应用程序在虚拟内存中布局，并具有一块很大的栈空间（保存函数调用历史以及当前活动函数中的自动变量）。内核具有非常小的栈，所以我们自己的函数必须和整个内核空间调用链一同共享这个栈。 【注意】在内核API中看到有两个下划线_ _的函数名：接口的底层组件三，初始化和关闭 static int _ _init initialization_function(void) /*初始化代码*/ return ; module_init(initialization_function); /说明内核初始化位置，没有这个函数，则初始化函数无法调用【注意】_ _init _ _initdata表明函数只在初始化期间使用，模块装载完成后不再使用。 static void _ _init cleanup_function(void)/没有返回值 清除函数 类似 module_exit(cleanup_function)四，初始化过程中的错误处理 1）时刻铭记，注册可能会失败，因此模块代码要始终检查返回值。 2）当注册时，有些模块注册失败，则需要自行撤销已注册的设施。否则内核处于一种不稳定状态。唯一有效的解决办法：重新引导系统 3）使用goto int _ _my_init_function(void) int err; err=regeister_this(ptr1,skull); if(err) goto fail_this; err=regeister_that(ptr2,skull); if(err) goto fail_that; err=regeister_those(ptr3,skull); if(err) goto fail_those; return 0;/成功 fail_this:return err; fail_those:unregeister_those(ptr3,skull); fail_that:unregeister_that(ptr3,skull); 4）初始化函数还在运行时，内核就完全可能会调用我们的模块。所以我们应在用来支持某个设施的所有内部初始化完成之前，不要注册任何设施。五，模块参数支持很多类型; 1）基本类型: bool :布尔类型 invbool:颠倒了值的bool类型; charp :字符指针类型,内存为用户提供的字符串分配; int :整型 long :长整型 short :短整型 uint :无符号整型 ulong :无符号长整型 ushort :无符号短整型 定义模块参数的方法: module_param(name, type, perm); 其中,name:表示参数的名字; type:表示参数的类型; perm:表示参数的访问权限; 2）数组类型:用逗号间隔的列表提供的值; 声明一个数组参数: module_param_array(name, type, num, perm); 其中,name:表示数组的名字; type:表示参数的类型; num :表示数组中元素数量; perm:表示参数的访问权限; 3）参数的访问权限 modlue_param和module_param_array中的perm用于设定该参数的访问权限; perm表示该参数在sysfs文件系统中所对应的文件节点的属性;你用该使用中定义的权限值;这个值控制谁可以存取这些模块参数在sysfs文件系统中的表示;当perm为0时,表示此参数不存在sysfs文件系统下对应的文件节点;否则,模块被加载后,在/sys/module/目录下将会出现以此模块名命名的目录,带有给定的权限;比如:#define S_IRWXU 00700#define S_IRUSR 00400#define S_IWUSR 00200#define S_IXUSR 00100#define S_IRWXG 00070#define S_IRGRP 00040#define S_IWGRP 00020#define S_IXGRP 00010#define S_IRWXO 00007#define S_IROTH 00004#define S_IWOTH 00002#define S_IXOTH 00001注意:如果一个参数被sysfs修改了,那么你的模块看到的参数值也被修改了,但是你的模块不会收到任何通知;你应当不要使模块参数可写,除非你准备好检测这个改变并因而作出反应;六，在用户空间编写驱动程序 用户空间驱动程序的优点： 1）可以和整个C库链接 2）驱动程序不用借助外部程序(对于复杂的外设，常常需要和驱动一起发行用户提供策略的应用程序)就可以完成许多非常规的任务。 3）在驱动中可以使用浮点数，在某些特殊的硬件中，可能需要使用浮点数，而linux内核并不提供浮点数的支持。如果能在用户态实现驱动，就可以轻松解决这一问题 4） 驱动的问题不会导致整个系统挂起，有过驱动开发经验的人一定会对调试深有感触，一些错误常常导致整个系统挂起。而用户态的驱动在调试上就要方便很多。 5） 用户内存可以换出 6）设计良好的驱动仍然可以支持对设备的并发访问 7）可以给出封闭源码的驱动程序，不必采用GPL，更为灵活 用户空间驱动的最常见例子是X-server，很多USB设备的驱动也可以放到用户空间。目前，很多人尝试在用户态为PCI设备提供驱动 用户空间驱动的缺点： 1）中断在用户空间不可用，最新的UIO接口已经解决了这一问题 2）响应时间较慢 3）只能支持字符设备，无法支持块设备和网络设备 4）可靠性较低，很多驱动都是闭源的，我们没法通过阅读代码解决问题 5）有些硬件厂商只提供和某些linux开发版(常常早就过时了)相匹配的用户空间驱动相关