Linux内核模块编程初学者指南

"这篇教程是针对想要学习Linux驱动编程的初学者，提供了基础的入门指导。" 在Linux系统中，驱动程序是操作系统与硬件设备之间的桥梁，它们使得内核能够控制和管理硬件设备。Linux驱动编程是理解操作系统如何与硬件交互的关键领域。本教程适合对操作系统有一定了解并希望涉足Linux驱动开发的学员。 Linux设备驱动可以被编译成内核的一部分，或者编译为可加载和卸载的模块。这样的设计允许开发者根据需要动态地添加或移除功能，同时保持内核的精简。有两种加载方式： 1. 直接编译进内核：在构建内核时，将驱动程序包含进去，这样内核启动时驱动就已经存在。 2. 编译为模块：将驱动程序编译为独立的模块，通过`insmod`命令加载，`rmmod`命令卸载。这种方式更加灵活，可以在不重启系统的情况下添加或移除驱动。 在上述代码示例中，展示了如何编写一个简单的内核模块。关键点包括： - `#include<linux/module.h>`和`#include<linux/init.h>`：这两个头文件是编写内核模块必备的，包含了初始化和退出函数的宏定义。 - `MODULE_LICENSE("GPL")`：声明模块遵循GPL许可证，这是Linux内核常见的开源许可证。 - `hello_init`和`hello_exit`：这是模块的初始化和退出函数，分别在`insmod`和`rmmod`时执行。它们必须在`module_init`和`module_exit`宏之前定义。 - 编译命令：使用`gcc`编译时，需要添加特定的选项，如`-D__KERNEL__ -DMODULE -DLINUX -I/usr/src/linux-2.4/include`，来指示编译器这是一个内核模块，并指明内核头文件的路径。 - 加载和卸载模块：使用`insmod`加载`.o`文件，`rmmod`卸载模块。 如果想要将驱动程序直接编译进内核，需要将源代码放入内核源码树的相应目录，并更新`Makefile`以确保编译时包含该驱动。 通过这个教程，学习者可以逐步了解Linux内核模块的基本结构、编译过程以及如何与硬件设备交互。随着深入学习，会涉及到中断处理、设备文件、DMA、I/O端口访问等更复杂的驱动编程概念。理解并掌握这些内容，对于成为一名合格的Linux驱动开发者至关重要。