创建一个字符设备1.1

在开始之前，我们先了解什么是内核模块。

内核模块是一种没有经过链接，不能独立运行的目标文件，是在内核空间运行的程序。

内核模块可以让操作系统内核需要的时候加载，不需要的时候由操作系统进行卸载。拓展了操作系统的功能，不会让操作系统变得很臃肿。

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内核模块与应用程序区别

　　　　 应用程序 　　　　　　驱动程序
运行 　　用户空间 　　　　       内核空间
入口 　　main 　　　　　　　   module_init(初始化函数)
出口　　  无　　　　　　　   　 module_exit(卸载函数)
编译        gcc -c                           Makefile
链接         ld 　　　　　　　　   insmod
运行 　　./                                  insmod

        由上面阐述可知，应用程序和驱动程序存在不同空间，操作的方法也不同。而且，又由于驱动是内核的一部分。

所以，我们在编写驱动程序的时候要非常仔细，像不做出错处理、忘记释放内存等动作在我们的驱动程序的编写中都是不允许的！

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　　　　　　　　　　　　　　　　下面，我们来说下如何创建一个简单的字符设备驱动。

1. 我们在写驱动时，首先要查阅芯片厂商提供的源代码。看它如何创建，然后我们依葫芦画瓢地进行我们驱动的编写。如本人用的是三星公司的S5PV210 cortex-A8架构的芯片。

2. 创建一个设备初始化函数、设备退出函数   如下：

　　int __init gec210_led_init(void)
　　{
　　　　printk('hello gec210 led drivern');

　　return 0;

　　}

　　void __exit gec210_led_exit(void)
　　{
　　　　printk('exit gec210 led drivern');
　　}

其中： 我们的加载指令insmod    卸载指令rmmod分别对应如下函数

　　module_init(gec210_led_init); //insmod
　　module_exit(gec210_led_exit); //rmmod

最后，我们需要加上设备的相关信息

　　MODULE_AUTHOR('Mr.Jin_Fa');                                 作者
　　MODULE_DESCRIPTION('S5PV210 LED driver');        功能描述
　　MODULE_LICENSE('GPL');　　　　　　　　　　　　设置宏定义，遵守GPL证书 如不写或写其他参数，编译可能会失败。

以上代码能实现最基本的加载、卸载驱动过程。 不过这里有几点需要注意的

　　1）不能使用C语言的库函数
　　printf memcpy memset .......

　　2）使用GNU C语言，会跟ANSI C语言有所出入，如在初始化结构体的方法上。

　　3）内核编程的时候不要使用浮点数，因为浮点数的运算需要库的支持 (本人之前在做ARM裸机开发的时候，就遇到过不支持浮点运算的问题

  　　　　　　　　　　　　　　　　　解决办法是 在Makefile上加上arm-linux-gcc 库的路径，并且在主函数那里加一个空的raise（）函数)

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　用于管理编译模块的Makefile的编写

obj-m +=led_drv.o    将led_drv.c文件编译为led_drv.o文件(通过查找下面的规则)，然后将led_drv.o文件再链接成一个独立的module（led_drv.ko）
KERN_DIR=/home/gec/android-kernel-samsung-dev             定义了一个已经正确编译过的内核源代码的路径，编译过程中，要去内核源代码拿编译工具，使用相应的头文件。
PWD:=$(shell pwd)                                                                  指出当前路径

modules:                       // 目标moudules 的生成规则如下
$(MAKE) -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) modules             编译的时候，去内核源代码目录下，找编译工具（Makefile、Kbuild）和头文件；然后回到当前路径下，将驱动文件编译为一个module。

          

clean:         将过程文件和 .ko模块文件clean掉
$(MAKE) -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) modules clean

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　写完管理编译工具Makefile后 我们就可以编译我们的模块了

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　实现效果

gec@ubuntu:/mnt/hgfs/share/001/demo1$ make
make -C /home/gec/android-kernel-samsung-dev M=/mnt/hgfs/share/001/demo1 modules
make[1]: Entering directory `/home/gec/android-kernel-samsung-dev'            这里可以看到 Makefile进入我们制定的源代码路径找工具...
CC [M] /mnt/hgfs/share/001/demo1/led_drv.o                                                
Building modules, stage 2.
MODPOST 1 modules
CC /mnt/hgfs/share/001/demo1/led_drv.mod.o                                                 生成  .o 文件
LD [M] /mnt/hgfs/share/001/demo1/led_drv.ko                                                 连接成  .ko文件
make[1]: Leaving directory `/home/gec/android-kernel-samsung-dev'

编译完后，在ubuntu当中查看驱动信息

gec@ubuntu:/mnt/hgfs/share/001/demo1$ modinfo led_drv.ko
filename: led_drv.ko
license: GPL
description: S5PV210 LED driver
author: Mr.Jin_Fa
depends:
vermagic: 2.6.35.7-GEC210 preempt mod_unload ARMv7

然后愉快地上传到开发板看看...

　　在开发板测试与卸载驱动
　　[root@GEC210 /]# insmod led_drv.ko　　　　　　　       //加载驱动
　　[ 58.687003] hello gec210 led driver

　　[root@GEC210 /]# lsmod 　　　　　　　　　　　　　　 //显示当前的led_drv.ko是否加载成功
　　led_drv 540 0 - Live 0xbf011000
　　...........

　　[root@GEC210 /]# rmmod led_drv　　　　　　　　　　 //卸载驱动
　　[ 102.104536] exit gec210 led driver

PS:  这里能正常运行是因为 我们开发板的内核版本、本地版本和 编译模块是一致的，这是保证模块和内核的兼容性，是一种安全措施。 

版本为：2.6.35.7-GEC210          2.6.35.7 为内核版本           -GEC210 为本地版本

如何写一个硬件相关的字符设备驱动，在《创建一个字符设备1.2》这篇细讲...