Ubuntu 14.04下构建Linux内核源码树及编写Hello World驱动

"Linux设备驱动开发教程，主要针对Ubuntu 14.04 32位系统，内核版本3.13.0-32-generic。教程介绍了如何构建内核源码树，以及编写和编译Hello World驱动程序的基础步骤。" 在Linux操作系统中，设备驱动是连接硬件和操作系统内核的关键组件，它允许内核与硬件进行通信并控制硬件的操作。本教程主要面向初学者，旨在教授如何在Ubuntu 14.04 32位环境下编写和编译简单的设备驱动程序。以下是详细步骤： 1. **获取内核源码树**： 在Linux中，编译驱动程序需要内核源码，因为编译时会依赖其中的目标文件。在Ubuntu系统中，可以使用`uname -r`命令查看当前内核版本。如果系统未预装内核源码，可以通过`apt-cache search linux-source`找到相应版本的源码包，然后使用`sudo apt-get install`命令进行安装。例如，对于3.13.0-32-generic版本，安装`linux-source-3.13.0`。 2. **解压源码**： 安装完成后，源码通常位于`/usr/src`目录下，解压后会生成一个新的目录，如`/usr/src/linux-source-3.13.0`。 3. **配置内核**： 配置内核以适应你的需求。使用`make oldconfig`可以保留当前配置，或使用`menuconfig`或`xconfig`（需要GTK环境）自定义配置。`oldconfig`是基于已有的配置进行更新，而`menuconfig`和`xconfig`提供了图形界面来修改配置。 4. **编译内核**： 使用`make bzImage`命令编译内核镜像，这将在当前目录下生成一个名为`vmlinux`的文件。 5. **编译模块**： 编译内核模块对驱动开发至关重要。运行`make modules`编译所有模块，接着使用`make modules_install`将编译好的模块安装到系统的正确位置，通常是`/lib/modules`目录下的对应内核版本子目录。 6. **编写Hello World驱动**： 要编写一个简单的驱动程序，你需要在内核源码树的适当位置创建一个新的C文件，比如`hello.c`，包含必要的驱动代码。这个文件通常会包含设备注册、初始化、清理等基本功能。例如，一个简单的驱动可能只包含`printk`函数来输出一条消息，以此验证驱动加载成功。 7. **编译驱动**： 使用`make M=路径/to/hello`命令编译你的驱动模块，这里的路径/to/hello是你的驱动源码所在的目录。完成后，驱动模块将以`.ko`（kernel object）文件的形式出现在该目录下。 8. **加载驱动**： 使用`insmod hello.ko`命令将驱动加载到内核中。如果一切顺利，你应该能在系统日志中看到驱动程序打印的消息。 9. **卸载驱动**： 当不再需要驱动时，使用`rmmod hello`命令卸载驱动模块。 通过以上步骤，你就完成了在Ubuntu 14.04上编写和测试第一个Linux设备驱动的基本过程。这只是一个起点，实际的设备驱动开发可能涉及更复杂的硬件交互、中断处理、DMA操作等。随着经验的积累，你可以逐步学习更高级的驱动开发技术，例如字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。