Drivers en Linux

Relacionat: Sistemes operatius, Linux, Gestió de memòria, Gestió de E/S, Processos en Linux, Comandos del shell, Scripts Bash, Drivers en Linux, Configuració de la xarxa en Linux, Instal·lar en Linux

Els drivers en Linux poden ser carregats dinàmicament sense necessitat de reiniciar el sistema.

Mòduls

El drivers carregats de forma dinàmica es coneixen com a mòduls. Estan en fitxer que terminen amb .ko (Kernel Object). Linux ha de tindre un lloc específic per a guardar el mòduls.

/lib/modules/<versió del kernel>/kernel

Els comandaments per a manipular els mòduls del kernel són:

lsmod - Per a listar els mòduls carregats actualment
insmod - Per a carregar un mòdul
modprobe - Per a carregar un mòdul amb les seues dependències.
rmmod - Per a descarregar un mòdul.

Un driver bàsic

Un driver mai s'executa per ell mateix. És similar a una biblioteca, que s'executa quant es carrega i s'invoca. Està escrit en C, però no té main(). Les capçaleres que es poden incluir són les del Kernel, no les habituals de /usr/include.

Un fet interessant sobre el nucli és que és una implementació orientada a objectes en C, com anem a observar fins i tot amb el nostre primer driver. Qualsevol controlador de Linux té un constructor i un destructor. El constructor del mòdul ens diu quan el mòdul s'ha carregat correctament en el nucli, i el destructor quan rmmod té èxit en la descàrrega del mòdul. Aquests dos són com les funcions normals del driver, llevat que s'especifiquen com les funcions d'inici i sortida, respectivament, pel module_init() i module_exit(), que es defineixen a la capçalera del kernel de module.h.

/*  
 *  hello-1.c - The simplest kernel module.
 */
#include <linux/module.h>	/* Needed by all modules */
#include <linux/kernel.h>	/* Needed for KERN_INFO */

int init_module(void)
{
	printk(KERN_INFO "Hello world 1.\n");

	/* 
	 * A non 0 return means init_module failed; module can't be loaded. 
	 */
	return 0;
}

void cleanup_module(void)
{
	printk(KERN_INFO "Goodbye world 1.\n");
}

Cal destacar que no té stdio.h, a canvi té kernel.h. La capçalera version.h serveix per a que el mòdul siga compatible amb la versió del kernel. Els macros MODULE* són com una signatura.

Compilant

Una vegada tenim el ofd.c tenim que compilar i crear el ofc.ko. S'utilitza el Kernel build system. A continuació anem a veure un Makefile per a crear un mòdul del kernel.

obj-m += hello-1.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

En aquest cas es suposa que codi font del kernel es troba en /usr/src/linux. Si està en un altra localització, cal modificar el KERNEL_SOURCE.