添加驱动模块到内核的两种方法

添加驱动模块到内核的两种方法

1. 放在内核源代码树中

步骤总结：

1. 新建文件夹
2. 编写Makefile、编写Kconfig
3. 修改上层Kconfig
4. 执行make menuconfig
5. 执行make zImage 或 make modules

1.1 源码放入文件夹

例如：添加一个按键字符设备模块

• 在内核目录下的 drivers/char 目录下新建文件夹 mykey

• 在 drivers/char/ 下的 Makefile 中添加一行

  obj-m += mykey/
  这行指令告诉模块构建系统，在编译模块时需要进入 mykey/ 子目录中
      
  有可能的选择是，驱动程序的编译取决于一个特殊的配置选项，例如 CONFIG_MYKEY ，则指令要替换成
  obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey/
  

• 最后，在 drivers/char/mykey/ 目录下添加一个 Makefile，其中需要有下面这行指令

  obj-m += mykey.o
  表示进入 mykey/ 子目录后，要将 mykey.c 编译成 mykey.o，但最终会生成 mykey.ko 文件
  
  如果加了编译选项，则指令如下
  obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey.o
  

• 另外，如果后续你的按键程序需要使用到其他的源文件，可以将 mykey/ 目录下的 Makefile 做如下修改

  obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey.o
  mykey-objs := mykey_main.o other.o
  表示 mykey_main.c 和 other.c 会一起被编译和链接进 mykey.ko 文件
  

1.2 源码放入设备总目录下

如果只有一两个源文件，则可以选择不新建文件夹，直接将 mykey.c 放入到 drivers/char/ 目录下，在 drivers/char/ 目录下的 Makefile 中添加如下指令即可

obj-m += mykey.o
    
如果配置了编译选项，则指令为
obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey.o
    
如果有多个源文件，则指令为
obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey.o
mykey-objs := mykey_main.o other.o

即将原本 drivers/char/mykey/Makefile 的内容全部写到 drivers/char/Makefile 中。

1.3 管理配置选项

• 在 drivers/char/mykey/ 目录下新建一个 Kconfig 文件（如果没有独立目录，则直接在 drivers/char/Kconfig 中添加）

• 添加如下内容（实例）

  config MYKEY
  	tristate "This is config of mykey"
  	default n
  	help 
  	  If you chose Y, support this key function, 
  	  this key will be compiledinto the kernel.
  	  you can also chose M, then this driver will 
  	  be built as a module named mykey.ko.
  

1. 第一行定义了该选项所代表的配置目标（注意 CONFIG_ 前缀不必写上）

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2. 第二行声明选项类型为 “tristate” ，它有三个选项N Y M，Y表示可以编译进内核，M表示作为模块编译，N表示不操作。

3. 第三行是默认的选项类型

4. help 表示为该选项提供帮助文档

5. 除了上述选项外，还有其他选项，比如 depends 指令，规定了该选项的依赖选项，表示必须将依赖选项设置，才可以选择本选项

   depends on MENU_KEY

6. 在 drivers/char/Kconfig 文件中添加

   source “drivers/char/mykey/Kconfig”

执行 make menuconfig 后结果如下

如果 Kconfig 的内容改成这样（带菜单）

menu "Config my key"

config MYKEY    
	tristate "This is config of mykey"    
	default n    
	help       
		If you chose Y, support this key function,       
		this key will be compiledinto the kernel.      
		you can also chose M, then this driver will       
		be built as a module named mykey.ko.

endmenu

make menuconfig 找到 MYKEY（可以看到多出一个菜单来）

按 “h” 进入 help

make menuconfig 之前看一眼内核根目录下的 .config 文件， CONFIG_MYKEY 还未定义

我们使用 make menuconfig 将 CONFIG_MYKEY 选项选择为 M 后，看一下内核目录下的 .config 文件

别忘了在 drivers/char/mykey/Makefile 中添加内容

obj-$(CONFIG_MYKEY) += mykey.o

make modules 后观察 drivers/char/mykey/ 目录下的文件，多出了许多文件，其中包括 key.ko

如果要编译进内核中， CONFIG_MYKEY 选项选择为 Y ，然后执行 make zImage，会发现生成的zImage镜像大小增加了一些，但是不会在 drivers/char/mykey/ 下生成 key.ko ，不过会生成 key.o

PS：obj-y（对应 make zImage)）是指将模块编译进内核（zImage）

​ obj-m（对应 make modules）是指编译模块生成 ko 文件

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2. 放在内核代码外

如果我们希望编写的模块可以被动态的加载到内核中，即使用 insmod、modprobe 命令，则不能将模块代码直接放入内核源码树中了。

只需在自己编写的模块目录中新建一个 Makefile 文件，由于是在内核源码外围，所以我们需要告诉 make 工具如何找到内核源代码文件和基础的 Makefile 文件

为什么需要找到内核源码和基础 Makefile 文件？

答：因为驱动代码中使用到了内核提供的函数、头文件等等，编译成最终的 ko 文件也是要遵循内核的编译方法

Makefile 中一定要包含以下指令

make -C 内核所在路径 M=$PWD modules
    
obj-m += mykey.o

一般的 Makefile 的写法如下：

KERN_DIR = /home/内核路径

all:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules

clean:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

obj-m += mykey.o

执行make后，生成mykey.ko文件，使用动态加载命令插入进内核

insmod mykey.ko

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