Linux驅動的兩種加載方式過程分析


一、概念簡述

在Linux下可以通過兩種方式加載驅動程序:靜態加載和動態加載。

靜態加載就是把驅動程序直接編譯進內核,系統啟動后可以直接調用。靜態加載的缺點是調試起來比較麻煩,每次修改一個地方都要重新編譯和下載內核,效率較低。若采用靜態加載的驅動較多,會導致內核容量很大,浪費存儲空間。

動態加載利用了Linux的module特性,可以在系統啟動后用insmod命令添加模塊(.ko),在不需要的時候用rmmod命令卸載模塊,采用這種動態加載的方式便於驅動程序的調試,同時可以針對產品的功能需求,進行內核的裁剪,將不需要的驅動去除,大大減小了內核的存儲容量。

在台式機上,一般采用動態加載的方式;在嵌入式產品里,可以先采用動態加載的方式進行調試,調試成功后再編譯進內核。

Linux下PCI設備驅動程序之注冊詳解 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-02/97074.htm

裸機驅動與Linux設備驅動的區別 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88799.htm

Linux設備驅動開發詳解(第2版)源代碼 下載 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/86977.htm

Linux設備驅動開發詳解(第2版)高清PDF http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/86976.htm

二、實例分析

下面以Linux下音頻驅動的加載為例,分析兩種方式的加載過程。

1、靜態加載

1)解壓內核,修改硬件架構和編譯器;

將內核壓縮文件linux-2.6.8.1-zzm.tar.bz2解壓到/home/sxy/目錄下,命令是,解壓后得到內核源碼目錄文件linux-2.6.8.1-zzm,進入該目錄,編輯Makefile文件,將ARCH改為arm,CROSS_CPMPILE改為arm-linux-,如下圖所示:

保存后退出。

2)配置內核;

在內核源碼樹目錄下,輸入make menuconfig命令,進入內核配置界面,進入“Load an Alternate Configuration File”選項,載入配置文件kernel_2410.cfg,保存退出,過程如下圖所示:

再次輸入make menuconfig命令,編輯sound選項,將其編譯進內核(*),結果如下圖所示,最后保存配置,退出。

3)編譯內核;

在源碼樹目錄下輸入make zImage命令,編譯完成后可以在/arch/arm/boot/目錄下生成zImage鏡像文件。

4)下載內核

將內核鏡像文件zImage下載到開發板上,當串口終端顯示如下信息時,表示驅動加載成功。

2、動態加載

1)解壓內核,過程與靜態編譯時一樣,略;

2) 配置內核,前面過程與靜態編譯時一樣,再次輸入命令make menuconfig,配置sound選項時,將其編譯成模塊(M),結果如下圖所示,最后保存配置,退出;

這樣就將聲卡驅動編譯成模塊,可以動態選擇是否加載到內核中。

3)下載內核

將內核鏡像文件zImage下載到開發板上,驗證能否驅動聲卡的過程如下:

說明:首先,將虛擬機下的/home/目錄掛載到開發板上的/tmp/目錄下,然后先后加載soundcore.ko和s3c2410-oss.ko兩個模塊,最后通過lsmod命令查看是否加載上聲卡驅動,結果顯示加載成功,這樣就可以在應用空間編程,實現音頻的錄放等操作。

PS:①采用make menuconfig命令時,選項*代表Y,表示將驅動編譯進內核;M表示將驅動編譯成模塊;空代表N,表示不編譯;

②內核文件與模塊兩者有很多東西必須匹配,編譯器版本、源碼版本、編譯時的配置等,所以當內核文件修改了,譬如修改了驅動的編譯選項(Y、M、N),那么就必須重新編譯和下載內核,否則會出錯。

三、遇到的問題

問題:動態加載過程中,出現下面錯誤:

錯誤:注冊和注銷設備的符號未知。

解決方法:尋找依賴關系,查看幾個符號的定義,發現在soundcore.c文件中定義了以上幾個函數,同時導出了符號,以register_sound_dsp為例,如下圖所示:

所以應該先加載soundcore.ko,后加載s3c2410-oss.ko。

注意:在Kconfig和Makefile文件中定義了依賴關系,也可以查找到問題的原因。

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