I.Mx6 hello world模块驱动实验及相关问题解决

1、模块驱动描述

1）模块本身不被编译入内核映像，从而控制了内核的大小

2）模块一旦被加载，它就和内核中的其他部分完全一样

2、实验步骤

1）解压原厂提供的 linux-3.0.35 内核

$ tar xf linux-3.0.35.tar.bz2

2）建立一个专门用于编写驱动模块的目录，该目录不在内核目录中

$ mkdir s-module

3）进入该模块目录进行 hello world 驱动模块的编写

$ cd s-module
$ emacs hello.c &

hello world 驱动模块的内容如下：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>

static int __init hello_init(void)
{
    printk(KERN_ALERT "Hello World
");
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_ALERT "Saya, Hello World !
");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

MODULE_AUTHOR("Rex <Rex@fk.com>");
MODULE_DESCRIPTION("hello world driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

这个最简单的内核模块只包含内核模块加载函数，卸载函数和对GPL许可权限的声明以及一些描述信息。

4）linux 内核模块程序结构

模块加载函数（程序中 module_init 中传入的函数）

　　当通过insmod或modprobe 命令加载到内核模块时，模块的加载函数会自动被内核执行。

模块卸载函数（程序中 module_exit 中传入的函数）

当通过rmmod 命令卸载某模块时，模块的卸载函数会自动被内核执行。

模块许可证声明

许可证（LICENSE）声明描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将会收到内核的警告

信息（kernel tainted）

通常来说模块卸载函数要完成与模块加载函数相反的功能，如下示：

若模块加载函数注册了xxx，则模块卸载函数应注销xxx
若模块加载函数动态申请了内在，则模块卸载函数应释放该内存
若模块加载函数申请了硬件资源（DMA，中断，I/O端口，I/O内存）的占用，则模块卸载函数应释放这些硬件资源
若模块加载函数开启了硬件，则卸载函数中一般要关闭

5）模块的编译

通过编写Makefile 由make来完成模块的编译工作，Makefile与hello.c在相同目录下，具体内容如下：

KDIR=/home/xxx/s-linux-3.0.35
PWD:=$(shell pwd)

# kernel modules
obj-m := hello.o

modules:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

clean:
    rm -rf *.o *.ko *.mod.c *.markesr *.order *.symvers

.PHONY:modules clean

6）模块的编译及遇到的问题

直接在s-module 目录下进行 make，出现如下错误提示：

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.

解决方法：编译生成内核后再编译模块

先进入内核根目录，进行如下操作：

s-linux-3.0.35$ make distclean
s-linux-3.0.35$ make imx6_defconfig
s-linux-3.0.35$ make uImage

然后再进入模块目录，编译模块，如下：

s-module$ make
s-module$ ls
hello.c   hello.mod.c  hello.o   modules.order
hello.ko  hello.mod.o  Makefile  Module.symvers

7）注册hello 驱动模块至 I.Mx6 开发板

目前开发板挂载的是 nfs 文件系统，将hello.ko复制到该nfs 系统中的 /root 下

在开发板上执行，有如下提示：

root@freescale ~$ insmod hello.ko 
hello: version magic '3.0.35-2666-gbdde708 SMP preempt mod_unload modversions ARMv7 ' should be '3.0.35-gae4624f-dirty SMP preempt mod_unload modversions ARMv7 p2v8 '
insmod: can't insert 'hello.ko': invalid module format

错误原因：模块驱动的版本信息与内核的版本信息不匹配，开发板加载的内核不是刚刚编译的内核

解决办法：将新编译好的uImage 内核放至tftp根目录下（开发板通过tftp下载内核），开发板执行

root@freescale ~$ reboot

系统启动之后再执行加载操作：

root@freescale ~$ insmod hello.ko 
Hello World
root@freescale ~$ rmmod hello.ko 
Saya, Hello World !