Linux 驅動第二章構造和執行模組

設定測試系統開發環境及hello world入門模組在前面博文中已經講到，請參考

一，核心模組與應用程式的對比

應用程式：小規模及中規模程式，從頭到尾執行單個任務。

核心模組：預先註冊自己，以便服務於將來的某個請求。然後他的初始化函式就立即結束。

退出時候，應用程式可以不釋放自己申請的資源，而模組在退出之前必須仔細撤銷初始化函式所做的一切。

二，使用者空間和核心空間

模組執行在核心空間，應用程式執行在核心空間應用空間。

每當應用程式執行系統呼叫或者被硬體中斷掛起時，unix將執行模式從使用者空間切換到核心空間。

應用程式在虛擬記憶體中布局，並具有一塊很大的棧空間（儲存函式呼叫歷史以及當前活動函式中的自動變數）。核心具有非常小的棧，所以我們自己的函式必須和整個核心空間呼叫鏈一同共享這個棧。

【注意】在核心api中看到有兩個下劃線_ _的函式名：介面的底層元件

三，初始化和關閉

static int _ _init initialization_function(void)

module_init(initialization_function); //說明核心初始化位置，沒有這個函式，則初始化函式無法呼叫

【注意】_ _init _ _initdata表明函式只在初始化期間使用，模組裝載完成後不再使用。

static void _ _init cleanup_function(void)//沒有返回值

清除函式類似 module_exit(cleanup_function)

四，初始化過程中的錯誤處理

1）時刻銘記，註冊可能會失敗，因此模組**要始終檢查返回值。

2）當註冊時，有些模組註冊失敗，則需要自行撤銷已註冊的設施。否則核心處於一種不穩定狀態。唯一有效的解決辦法：重新引導系統

3）使用goto

int _ _my_init_function(void)

4）初始化函式還在執行時，核心就完全可能會呼叫我們的模組。所以我們應在用來支援某個設施的所有內部初始化完成之前，不要註冊任何設施。

五，模組引數支援很多態別;

1）基本型別:

bool :布林型別

invbool:顛倒了值的bool型別;

charp :字元指標型別,記憶體為使用者提供的字串分配;

int :整型

long :長整型

short :短整型

uint :無符號整型

ulong :無符號長整型

ushort :無符號短整型

定義模組引數的方法:

module_param(name, type, perm);

其中,name:表示引數的名字;

type:表示引數的型別;

perm:表示引數的訪問許可權;

2）陣列型別:用逗號間隔的列表提供的值;

宣告乙個陣列引數:

module_param_array(name, type, num, perm);

其中,name:表示陣列的名字;

type:表示引數的型別;

num :表示陣列中元素數量;

perm:表示引數的訪問許可權;

3）引數的訪問許可權

modlue_param和module_param_array中的perm用於設定該引數的訪問許可權;

perm表示該引數在sysfs檔案系統中所對應的檔案節點的屬性;你用該使用中定義的許可權值;這個值控制誰可以訪問這些模組引數在sysfs檔案系統中的表示;當perm為0時,表示此引數不存在sysfs檔案系統下對應的檔案節點;否則,模組被載入後,在/sys/module/目錄下將會出現以此模組名命名的目錄,帶有給定的許可權;

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:如果乙個引數被sysfs修改了,那麼你的模組看到的引數值也被修改了,但是你的模組不會收到任何通知;你應當不要使模組引數可寫,除非你準備好檢測這個改變並因而作出反應;

六，在使用者空間編寫驅動程式

使用者空間驅動程式的優點：

1）可以和整個c庫鏈結

2）驅動程式不用借助外部程式(對於複雜的外設，常常需要和驅動一起發行使用者提供策略的應用程式)就可以完成許多非常規的任務。

3）在驅動中可以使用浮點數

，在某些特殊的硬體中，可能需要使用浮點數，而linux核心並不提供浮點數的支援。如果能在使用者態實現驅動，就可以輕鬆解決這一問題

4）驅動的問題不會導致整個系統掛起

，有過驅動開發經驗的人一定會對除錯深有感觸，一些錯誤常常導致整個系統掛起。而使用者態的驅動在除錯上就要方便很多。

5）使用者記憶體可以換出

6）設計良好的驅動仍然可以支援對裝置的併發訪問

7）可以給出封閉原始碼的驅動程式，不必採用gpl

，更為靈活

使用者空間驅動的最常見例子是x-server，很多usb裝置的驅動也可以放到使用者空間。目前，很多人嘗試在使用者態為pci裝置提供驅動

使用者空間驅動的缺點：

1）中斷在使用者空間不可用

，最新的uio介面已經解決了這一問題

2）響應時間較慢

3）只能支援字元裝置，無法支援塊裝置和網路裝置

4）可靠性較低，很多驅動都是閉源的，我們沒法通過閱讀**解決問題

5）有些硬體廠商只提供和某些linux開發版(常常早就過時了)相匹配的使用者空間驅動

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