如何在树莓派4B上编译第一个Linux驱动：Hello Driver! 教程

Linux编译第一个驱动HelloDriver!

硬件平台信息:

蓝莓派4B+ubuntu22.04-raspi

哪些是linux驱动

当你编撰一个Linux设备驱动程序时linux系统安装，最终会生成一个文件linux内核开发，其文件扩充名为“.ko”，这个文件是可加载内核模块（LoadableKernelModulelinux内核开发，简称LKM）。下边我将详尽解释一下：

可加载内核模块（LKM）：

编撰设备驱动：

编译为模块：

加载和卸载模块：

模块的生命周期：

总的来说，.ko文件是Linux设备驱动程序编译生成的二补码文件linux系统编程，它代表了一个可加载的内核模块，容许在运行的Linux系统上动态添加或移除设备驱动功能。

实现最简单的内核驱动程序hello_driver

在系统中任意一个位置创建一个文件夹,用于储存我们的hello_driver.c与Makefile文件

开始编撰hello_driver.c文件

首先须要加入必须的linux系统头文件

   #include 
   #include 
   #include

“module.h”与”kernel.h”在linux内核模块中是必须的.

“init.h”在module的初始化与退出时须要被调用.

接出来编撰驱动函数,模块的载入与卸载都须要一个函数句柄,所以必需要有_init函数与_exit函数

    static int __init hello_init(void) {
         printk(KERN_INFO "Hello World!n");
         return 0;
    }
    
    static void __exit hello_exit(void) {
        printk(KERN_INFO "Goodbye World!n");
    }
    ```
    由于我们需要将模块是否载入与卸载的信息打印出来, 所以此处用到了printk函数, 即将字符串在kernel log中打印出来, 并且这个log的等级是INFO等级.
    这样, 我们就可以通过dmesg指令来查看模块是否被正确载入或卸载.

 4. 最后, 我们要将模块的装载与卸载函数句柄传入
```c
 module_init(hello_init);
 module_exit(hello_exit);

假如这是一个即将的模块,我们也可以为其添加一些模块信息,如下

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("NinoC137");
MODULE_DESCRIPTION("Hello World Linux Device Driver");

完整代码如下:

      #include 
      #include 
      #include 
      
      static int __init hello_init(void) {

           printk(KERN_INFO "Hello Driver!n");
           return 0;
      }
      
      static void __exit hello_exit(void) {
          printk(KERN_INFO "Goodbye Driver!n");
      }
      
      module_init(hello_init);
      module_exit(hello_exit);
      
      MODULE_LICENSE("GPL");
      MODULE_AUTHOR("NinoC137");
      MODULE_DESCRIPTION("Hello World Linux Device Driver");

开始编撰Makefile文件

这儿我直接在对应linux平台本地环境下开发,所以不须要配置交叉编译的环境,Makefile便可以直接如下写出

obj-m := hello_driver.o
all: hello_driver.c
        sudo make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
        sudo make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

开始编译

正常情况下不会出现报错.

测试内核驱动程序Hello_Driver

经过昨晚的打算工作,在编译以后,文件夹之中都会有如下文件

开始测试驱动程序,这儿须要用到insmod与rmmod指令,即装载/卸载内核驱动模块

正常运行下是不会直接复印出信息的,所以我们须要用到sudodmesg命令来查看kernellog

可见,驱动被正确地装载与卸载了.

我们也可以使用modinfo命令来查看驱动的信息

在编译驱动晨报错Kernelconfigurationisinvalid

可能会在编译时出现这样的错误

ERROR: Kernel configuration is invalid.
         include/generated/autoconf.h or include/config/auto.conf are missing.
         Run 'make oldconfig && make prepare' on kernel src to fix it.

解决方式:

使用uname-r查看当前的内核版本

步入/lib/modules中对应的内核文件夹的/build文件夹之中

运行makemenuconfig,不须要做任何更改,点击save后点击load,之后exit退出即可

重新编译我们的驱动中的makefile文件,此晨报错消失,正常编译.

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