linux驱动程序进入内核

ARM-uClinux下编写加载驱动程序详细过程本文主要介绍在uClinux下，通过加载模块的方式调试IO控制蜂鸣器的驱动程序。

实验过程与上篇文章所讲的过程基本相似，更多注重细节及注意事项。

本文适合学习ARM—Linux的初学者。

//==================================================================硬件平台：MagicARM2200教学试验开发平台（LPC2290）Linux version 2.4.24，gcc version 2.95.3电路连接：P0.7——蜂鸣器，低电平发声。

实验条件：uClinux内核已经下载到开发板上，能够正常运行；与宿主机相连的网络、串口连接正常。

//==================================================================编写蜂鸣器的驱动程序相对来说容易实现，不需要处理中断等繁琐的过程，本文以蜂鸣器的驱动程序为例，详细说明模块化驱动程序设计的主要过程和注意事项。

一、编写驱动程序驱动程序的编写与上文所说的编写过程基本相同，这里再详细说明一下。

//==========================================//蜂鸣器驱动程序：beep.c文件//-------------------------------------------------------------------#include <linux/module.h> /*模块相关*/#include <linux/kernel.h> /*内核相关*/#include <linux/types.h> /*linux定义类型*/#include <linux/fs.h> /*文件系统 file_opertions 结构体定义*/#include <linux/errno.h> /*出错信息*//*PINSEL0 注意：低2位是UART0复用口，不要改动*/#define PINSEL0 (*((volatile unsigned*) 0xE002C000))/*P0口控制寄存器*/#define IO0PIN (*((volatile unsigned*) 0xE0028000))#define IO0SET (*((volatile unsigned*) 0xE0028004))#define IO0DIR (*((volatile unsigned*) 0xE0028008))#define IO0CLR (*((volatile unsigned*) 0xE002800C))#define MAJOR_NUMBER 254 /*自定义的主设备号*/#define BEEP_CMD 0 /*自定义的控制命令*//*函数声明*/static int beep_open(struct inode *inode, struct file *file);static int beep_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);static int beep_release(struct inode *inode, struct file *file);static int beep_init(void);static void beep_cleanup(void);/********************************************************/volatile static int beep_major = MAJOR_NUMBER; /*全局变量：主设备号自定义为254*//********************************************************//*注册函数：用到file_operations结构体。

将蜂鸣器结构体自命名为 beep_test ，在注册模块时要用到*/static struct file_operations beep_test ={owner : THIS_MODULE,ioctl : beep_ioctl,open : beep_open,release : beep_release,}; /*注意：此处的分号（；）不要丢掉*//*********************************************************/#define BEEPCON 0x00000080static void beep_port_init(void) //蜂鸣器端口初始化：设置P0.7口为输出，初始值为高（蜂鸣器不发声）{IO0DIR = BEEPCON;IO0SET = BEEPCON;}static void beep(int beep_status) //蜂鸣器操作：根据参数（beep_status）状态判断是否发声{if(beep_status == 0)IO0CLR = BEEPCON;elseIO0SET = BEEPCON;}static int beep_open(struct inode *inode, struct file *file) //beep_test结构体中的open()函数实体，以下同{MOD_INC_USE_COUNT; //注册模块数加1beep_port_init();return 0;}static int beep_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){if(cmd == 0){printk("beep on!\n");beep(0);}else{printk("beep off!\n");beep(1);}return 0;}static int beep_release(struct inode *inode, struct file *file){MOD_DEC_USE_COUNT; //模块数减1return 0;}static int beep_init(void) //模块加载、初始化函数：将模块加载到内核运行{int result;result = register_chrdev(beep_major, "named_beep", &beep_test);if(result < 0){printk(KERN_INFO"beep: can't get major number\n");return result;}if(beep_major == 0) beep_major = result;printk(KERN_INFO"beep: init OK!\n");/*注意：驱动程序运行在内核空间，从内核打印信息要用printk()函数而不是printf()函数，而且要配有优先级*/return 0;}static void beep_cleanup(void) //模块卸载函数：将模块从内核卸载出去{unregister_chrdev(beep_major, "named_beep");}/************************************************************//*以下部分是驱动程序的关键，后面做详细说明*///module_init(beep_init);//module_exit(beep_cleanup);int init_module(void) //加载模块{return beep_init();}void cleanup_module(void) //卸载模块{beep_cleanup();}//-------------------------------------------------------------------//驱动程序文件结束//==========================================以上是整个驱动程序文件的全部内容，将文件保存，这里将其命名为beep.c。

整个驱动程序很简单，只填写了几个操作函数 beep_open()、beep_release()和beep_ioctl()。

其实控制蜂鸣器用beep_ioctl()一个函数即可，其它函数基本都是空操作。

在驱动文件最后的两个函数对驱动程序来数是及其重要的。

应用程序与内核的区别就是应用程序从头到尾完成一个任务，而内核则为以后处理某些请求而注册自己，完成这个任务后，他的“主”函数就立即终止。

换句话说，init_module()函数（名称不能更改）是模块入口点，如同应用程序的main()函数一样，换句话说，模块入口点init_module()函数的任务就是为以后调用模块的函数做准备；cleanup_module()函数（名称不能更改）是模块的第二个入口点，此函数仅当模块被卸载前才被调用。

它的功能是去掉init_module()函数所作的事情。

这两个函数由<linus/modele.h>头文件声明，有关模块实现的源代码可以参见../kernel/module.c。

init_module()函数在模块被加载时执行，模块的初始化就是通过调用init_module()函数完成的。

它注册驱动设备，需调用register_chrdev()函数实现。

register_chrdev有3个参数：（1）：希望获得的设备主号，即beep_major全局变量，如果是0，系统将选择一个没有被占用的设备号返回；（2）：设备文件名，自定义设备文件名，这里用named_beep，它返回这个驱动程序所使用的主设备号；（3）：用来登记驱动程序实际执行操作的函数指针，即beep_test结构体。

如果登记成功，register_chrdev返回设备的主设备号；否则返回一个负值。

模块是内核的一部分，但并未被编辑到内核中，他们被分别编译和连接成目标文件。

用命令insmod 插入一个模块到内核中，用命令rmmod卸载一个模块。

这两个命令分别调用init_module()函数和cleanup_module()函数。