如何编写一个简单的Linux驱动（一）——驱动的基本框架
前言
最近在学习Linux驱动，记录下自己学习的历程。
1.驱动的基本框架
Linux驱动的基本框架包含两部分，“模块入口、出口的注册”和“模块入口、出口函数的实现”，如下方代码。
1 static int __init shanwuyan_init(void) //驱动入口函数 2 { 3 return 0; 4 } 5 6 static void __exit shanwuyan_exit(void) //驱动出口函数 7 { 8 9 } 10 11 module_init(shanwuyan_init); //注册入口函数 12 module_exit(shanwuyan_exit); //注册出口函数
其中，module_init()和module_exit()两个函数的作用是注册驱动的入口“shanwuyan_init”和出口“shanwuyan_exit”。加载驱动时会运行入口函数，卸载驱动时会运行出口函数。入口函数的作用是加载驱动时做一些初始化工作，比如注册设备、申请设备号、生成设备节点等等，其返回值为int类型；出口函数的作用是卸载驱动时做一些善后操作，比如注销设备、注销设备号、销毁类等等。
2.一个基本驱动的编写
本文的主要目的是让读者了解驱动的基本框架，我们先不实现注册设备、申请设备号、注销设备等复杂的工作。
为了让驱动的加载和卸载工作更直观地为程序员所观察，我们可以在入口函数和出口函数中添加打印语句，这样每次加载和卸载驱动的时候，程序员都能在终端观察到相应的信息，如下方代码。
1 static int __init shanwuyan_init(void) //驱动入口函数 2 { 3 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_init\r\n"); 4 return 0; 5 } 6 7 static void __exit shanwuyan_exit(void) //驱动出口函数 8 { 9 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_exit\r\n"); 10 }
“printk”函数是什么？说到打印，有C语言基础的读者首先想到的可能就是“printf”函数，但是“printf”只能在应用层面工作，而设备驱动是工作在内核态下的，所以“printf”不能在设备驱动中工作。在内核态下的打印函数是“printk”函数。KERN_EMERG是打印优先级，这里采用了最高优先级。
再加上头文件以及注册用的函数，可以得到一个相对完整的代码。
1 /* 源代码文件名为：shanwuyan.c */ 2 #include <linux/module.h> 3 #include <linux/kernel.h> 4 #include <linux/init.h> 5 #include <linux/fs.h> 6 #include <linux/uaccess.h> 7 8 static int __init shanwuyan_init(void) //驱动入口函数 9 { 10 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_init\r\n"); 11 return 0; 12 } 13 14 static void __exit shanwuyan_exit(void) //驱动出口函数 15 { 16 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_exit\r\n"); 17 } 18 19 module_init(shanwuyan_init); //注册入口函数 20 module_exit(shanwuyan_exit); //注册出口函数
该设备驱动实现的功能是：加载驱动时打印字符串“shanwuyan_init”，卸载驱动时打印字符串“shanwuyan_exit”。
3.Makefile文件的编写
Makefile文件没什么可说的，代码如下（记得匹配自己的内核目录）。
1 #!/bin/bash 2 3 obj-m += shanwuyan.o #此处要和你的驱动源文件同名 4 5 KDIR := /home/topeet/Android/iTop4412_Kernel_3.0 #这里是你的内核目录 6 7 PWD ?= $(shell pwd) 8 9 all: 10 make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules #make操作 11 12 clean: 13 make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean #make clean操作
4.应用
编译，并加载生成的“shanwuyan.ko”文件，加载驱动和卸载驱动的命令如下。
1 insmod shanwuyan.ko #加载驱动 2 rmmod shanwuyan.ko #卸载驱动，如果该命令不起作用，请用下方的命令 3 rmmod shanwuyan #卸载驱动
进入到驱动文件所在的路径下，并在命令行输入加载驱动的命令“insmod shanwuyan.ko”，可以看到驱动入口函数打印出来的字符串信息“shanwuyan_init”。
但是终端还打印了两行警告信息“shanwuyan: module license 'unspecified' taints kernel”和“Disabling lock debugging due to kernel”，这是因为我们没有在代码中加入同意开源协议，所以终端打印该信息。需要注意的是，该警告信息只有在系统启动后第一次加载驱动时才会打印，卸载掉之后，如果不重启系统，再加载驱动时就不会再打印这两行警告信息了。
打开源文件，加入GPL开源协议，一个完整的基本驱动框架就完成了，全部代码如下。
1 /* 源代码文件名为：shanwuyan.c */ 2 #include <linux/module.h> 3 #include <linux/kernel.h> 4 #include <linux/init.h> 5 #include <linux/fs.h> 6 #include <linux/uaccess.h> 7 8 static int __init shanwuyan_init(void) //驱动入口函数 9 { 10 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_init\r\n"); 11 return 0; 12 } 13 14 static void __exit shanwuyan_exit(void) //驱动出口函数 15 { 16 printk(KERN_EMERG "shanwuyan_exit\r\n"); 17 } 18 19 module_init(shanwuyan_init); //注册入口函数 20 module_exit(shanwuyan_exit); //注册出口函数 21 22 MODULE_LICENSE("GPL"); //同意GPL开源协议，就不会打印警告信息了 23 MODULE_AUTHOR("shanwuyan"); //还可以再添加上作者名称
再次编译，重启系统，并加载驱动，这次不会再打印警告信息了，只打印了我们在入口函数中写的字符串，如下图。
使用“rmmod shanwuyan”命令卸载驱动，出现错误，如下图。
这是我们需要创建文件夹“/lib/modules”，创建后再次卸载驱动，又出现了错误，如下图。
我们按照错误信息，创建文件夹“/lib/modules/3.0.15”（根据内核版本的不同而不同），再次卸载驱动，成功，打印出来我们想要的字符串信息“shanwuyan_exit”。
本文的全部代码在这里。
