Linux驱动加载实例
记住两个有用的东西1printk对于做嵌入式或者熟悉linux内核的人来说,对printk这个函数一定不会感到陌生。printk相当于printf的孪生姐妹,她们一个运行在用户态,另一个则在内核态被人们所熟知。 printk是在内核中运行的向控制台输出显示的函数,Linux内核首先在内核空间分配一个静态缓冲区,作为显示用的空间,然后调用sprintf,格式化显示字符串,最后调用tty
记住两个有用的东西
1printk
对于做嵌入式或者熟悉linux内核的人来说,对printk这个函数一定不会感到陌生。printk相当于printf的孪生姐妹,她们一个运行在用户态,另一个则在内核态被人们所熟知。
printk是在内核中运行的向控制台输出显示的函数,Linux内核首先在内核空间分配一个静态缓冲区,作为显示用的空间,然后调用sprintf,格式化显示字符串,最后调用tty_write向终端进行信息的显示。
printk与printf的差异,是什么导致一个运行在内核态而另一个运行用户态?其实这两个函数的几乎是相同的,出现这种差异是因为tty_write函数需要使用fs指向的被显示的字符串,而fs是专门用于存放用户态段选择符的,因此,在内核态时,为了配合tty_write函数,printk会把fs修改为内核态数据段选择符ds中的值,这样才能正确指向内核的数据缓冲区,当然这个操作会先对fs进行压栈保存,调用tty_write完毕后再出栈恢复。总结说来,printk与printf的差异是由fs造成的,所以差异也是围绕对fs的处理。
编辑本段原型 【原型】
int printk(const char * fmt,…);
【示例】
与大多数展示printf的功能一样,我们也用一个helloworld的程序来演示printk的输出:
编写一个内核模块:
#include<linux/kernel.h>
#include<linux/module.h>
#if CONFIG_MODVERSIONS==1
#define MODVERSIONS
#include<linux/modversions.h>
#endif
MODULE_LICENSE("GPL");
int init_module()
{
printk("hello.word-this is the kernel speaking\n");
return 0;
}
void cleanup_module()
{
printk("Short is the life of a kernel module\n");
}
保存为文件hello.c
编写一个Makefile:
CC=gcc
MODCFLAGS:=-O6 -Wall -DMODULE -D__KERNEL__ -DLINUX
hello.o:hello.c /usr/include/linux/version.h
$(CC) $(MODCFLAGS) -c hello.c
echo insmod hello.o to turn it on
保存为文件Makefile
执行make
我们可以看到生成了一个hello.o的内核模块,我们想通过这个模块在插入内核的时候输出
"hello.word-this is the kernel speaking"
这样一条信息。
然后我们开始:
[root@localhost root]# insmod hello.o
[root@localhost root]#
并没有输出任何消息。why?
这也是printf和printk的一个不同的地方
用printk,内核会根据日志级别,可能把消息打印到当前控制台上,这个控制台通常是一个字符模式的终端、一个串口打印机或是一个并口打印机。这些消息正常输出的前提是──日志输出级别小于console_loglevel(在内核中数字越小优先级越高)。
没有指定日志级别的printk语句默认采用的级别是 DEFAULT_ MESSAGE_LOGLEVEL(这个默认级别一般为<4>,即与KERN_WARNING在一个级别上),其定义在linux26/kernel/printk.c中可以找到
日志级别一共有8个级别,printk的日志级别定义如下(在include/linux/kernel.h中):
#define KERN_EMERG 0/*紧急事件消息,系统崩溃之前提示,表示系统不可用*/
#define KERN_ALERT 1/*报告消息,表示必须立即采取措施*/
#define KERN_CRIT 2/*临界条件,通常涉及严重的硬件或软件操作失败*/
#define KERN_ERR 3/*错误条件,驱动程序常用KERN_ERR来报告硬件的错误*/
#define KERN_WARNING 4/*警告条件,对可能出现问题的情况进行警告*/
#define KERN_NOTICE 5/*正常但又重要的条件,用于提醒*/
#define KERN_INFO 6/*提示信息,如驱动程序启动时,打印硬件信息*/
#define KERN_DEBUG 7/*调试级别的消息*/
现在我们来修改hello.c程序,使printk的输出级别为最高:
printk("<0>""hello.word-this is the kernel speaking\n");
然后重新编译hello.o,并插入内核:
[root@localhost root]# insmod hello.o
[root@localhost root]#
Message from syslogd@localhost at Sat Aug 15 05:32:22 2009 ...
localhost kernel: hello.word-this is the kernel speaking
hello,world信息出现了。
其实printk始终是能输出信息的,只不过不一定是到了终端上。我们可以去
/var/log/messages这个文件里面去查看。
如果klogd没有运行,消息不会传递到用户空间,只能查看/proc/kmsg
通过读写/proc/sys/kernel/printk文件可读取和修改控制台的日志级别。查看这个文件的方法如下:
#cat /proc/sys/kernel/printk 6 4 1 7
上面显示的4个数据分别对应控制台日志级别、默认的消息日志级别、最低的控制台日志级别和默认的控制台日志级别。
可用下面的命令设置当前日志级别:
# echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
这样所有级别<8,(0-7)的消息都可以显示在控制台上.
编辑本段输出格式 printk函数可以指定输出的优先级:
KERN_EMERG"<0>"/*紧急事件消息,系统崩溃之前提示,表示系统不可用*/
KERN_ALERT"<1>"/*报告消息,表示必须立即采取措施*/
KERN_CRIT"<2>"/*临界条件,通常涉及严重的硬件或软件操作失败*/
KERN_ERR"<3>"/*错误条件,驱动程序常用KERN_ERR来报告硬件的错误*/
KERN_WARNING"<4>"/*警告条件,对可能出现问题的情况进行警告*/
KERN_NOTICE"<5>"/*正常但又重要的条件,用于提醒。常用于与安全相关的消息*/
KERN_INFO"<6>"/*提示信息,如驱动程序启动时,打印硬件信息*/
KERN_DEBUG"<7>"/*调试级别的消息*/
如果变量类型是 , 使用 prink 的格式说明符 :
int %d 或者 %x( 注: %d 是十进制, %x 是十六进制 )
unsigned int %u 或者 %x
long %ld 或者 %lx
unsigned long %lu 或者 %lx
long long %lld 或者 %llx
unsigned long long %llu 或者 %llx
size_t %zu 或者 %zx
ssize_t %zd 或者 %zx
原始指针值必须用 %p 输出。
u64,即(unsigned long logn),必须用 %llu 或者 %llx 输出,如:
printk("%llu", (unsigned long long)u64_var);
s64,即(long long),必须用 %lld 或者 %llx 输出,如 :
printk("%lld", (long long)s64_var);
如果 ( 变量类型 )<type> 的长度依赖一个配置选项 ( 例如: sector_t, blkcnt_t, phys_addr_t, resource_size_t) 或者 依赖相关的体系结构(例如: tcflag_t ),使用一个可能最大类型的格式说明符,并且显示转换它。如:
printk("test: sector number/total blocks: %llu/%llu\n",(unsigned long long)sector, (unsigned long long)blockcount);
2perror
/***************************************************************************************************************************************************************************/
/***************************************************************************************************************************************************************************/
0】笔者的配置环境
XP->VMWare 7.1->Ubuntu 9.04
【1】有必要查询下Linux内核
# uname -r
2.6.28-11-generic
# ls /usr/src/
linux-headers-2.6.28-11 linux-headers-2.6.28-11-generic
由此可见内核版本和内核头文件版本是一致的,都是2.6.28-11。(如果不一致的话在insmod一步必定出错:
Error inserting './hello.ko': -1 Invalid module format
网上有纠正这个错误的方法,但是感觉是在投机——躲避内核的版本检查;笔者在安装Ubuntu 8.04的时候出现过header头文件和内核版本不匹配的问题,后来通过重装Ubuntu为9.04解决之)。
【2】编写hello.c
新建自己的工作目录,如:
# mkdir /home/wk/hello
编写hello.c
# cd /home/wk/hello
# gedit hello.c
加入以下内容:
//Begin---hello.c
#include</usr/src/linux-headers-2.6.28-11/include/linux/init.h>
#include</usr/src/linux-headers-2.6.28-11/include/linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
//printk(KERN_ALERT "Begin\n");
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World!\n");
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Good bye, ubuntu\n");
// return 0;
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
//End---hello.c
注意第一行
#include</usr/src/linux-headers-2.6.28-11/include/linux/init.h>
位置要正确;或者你只要写成
#include<linux/init.h>
保存退出(Ctrl+Q)。
【3】编写Makefile
# cd /home/wk/hello
# gedit Makefile
注意大小写。
#Begin---Makefile
KERNELDIR=/lib/modules/2.6.28-11-generic/build
PWD:=$(shell pwd)
INSTALLDIR=/home/wk/hello/install
obj-m:= hello.o
modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
modules_install:
cp hello.ko $(INSTALLDIR)
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
.PHONY: modules modules_install clean
#End---Makefile
网上有Makefile的详解,就不冗述了。
保存退出。
【4】开始make
# make
输出类似以下消息:
make -C /lib/modules/2.6.28-11-generic/build M=/home/wk/hello modules
make[1]: 正在进入目录 `/usr/src/linux-headers-2.6.28-11-generic'
Building modules, stage 2.
MODPOST 1 modules
make[1]:正在离开目录 `/usr/src/linux-headers-2.6.28-11-generic'
则编译成功,用
# ls
查看应该可以看到生成一堆文件,如:
hello.c hello.mod.c install Makefile1 Module.symvers
hello.c~ hello.mod.o Makefile Module.markers
hello.ko hello.o Makefile~ modules.order
【5】安装模块:
# insmod hello.ko
或者
# insmod ./hello.ko
一个意思。
这一步完了没反应。接着再试一次:
# insmod hello.ko
提示错误:
insmod: error inserting 'hello.ko': -1 File exists
说明hello模块是安装成功的。
用
# lsmod
也能查看到hello模块。
防止打印太多,用:
# lsmod | head -5
只显示前5行等。如:
Module Size Used by
hello 9344 0
binfmt_misc 16776 1
bridge 56340 0
stp 10500 1 bridge
看到hello模块了吧~~~
可是为什么不打印呢?先不说这个。。。
【6】卸载模块
# rmmod hello.ko
再用
# lsmod | head -5
发现hello模块已经不存在了。
【7】关于printk
现在谈谈这个问题:insmod的时候,printk问什么没有在终端中显示Hello World呢?因为hello.c中明明是这么写的:
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World!\n");
return 0;
}
答案只有一句:printk不显示在超级终端上!靠!为什么?我也不知道。。。
【8】printk调试信息打印的补救方法
用命令:
# dmesg | tail -8
这个命令格式类似于lsmod(只显示最后8行)。
[ 95.586960] Good bye, ubuntu
[ 96.483964] Hello World!
[ 97.031787] Good bye, ubuntu
[ 97.594151] Hello World!
[ 98.109896] Good bye, ubuntu
[ 98.615569] Hello World!
[ 99.098943] Good bye, ubuntu
[ 1893.976170] Hello World!
以上的信息显示:笔者在95.586960做了rmmod hello.ko,在96.483964做了insmod hello.ko……
这里[]中的数字表示执行模块安装/卸载聚开机的时间,如96.483964 S(约开机一个半小时以后)。
【9】那么这些信息都存在哪儿呢?
都说默认是在/val/log/messages目录下;可是有时候你看了,没有;
那么请看看另一个目录:
# cd /etc
# ls
你会找到包含syslog的文件,如:
syslog.conf
那么就是它了。
# cat syslog.conf | head -20
同理,只显示前20行的东东;看到类似以下的东东:
# /etc/syslog.conf Configuration file for syslogd.
#
# For more information see syslog.conf(5)
# manpage.
#
# First some standard logfiles. Log by facility.
#
auth,authpriv.* /var/log/auth.log
*.*;auth,authpriv.none -/var/log/syslog
#cron.* /var/log/cron.log
daemon.* -/var/log/daemon.log
kern.* -/var/log/kern.log
lpr.* -/var/log/lpr.log
mail.* -/var/log/mail.log
user.* -/var/log/user.log
#
# Logging for the mail system. Split it up so that
...
看到kern.*了吧~看到/var/log/kern.log了吧!我猜消息就在这底下。
于是,
# cat /var/log/kern.log | tail -10
显示:
Aug 4 23:40:53 ubuntu kernel: [ 38.848634] eth0: no IPv6 routers present
Aug 4 23:41:47 ubuntu kernel: [ 92.893834] Hello World!
Aug 4 23:41:50 ubuntu kernel: [ 95.586960] Good bye, ubuntu
Aug 4 23:41:51 ubuntu kernel: [ 96.483964] Hello World!
Aug 4 23:41:51 ubuntu kernel: [ 97.031787] Good bye, ubuntu
Aug 4 23:41:52 ubuntu kernel: [ 97.594151] Hello World!
Aug 4 23:41:52 ubuntu kernel: [ 98.109896] Good bye, ubuntu
Aug 4 23:41:53 ubuntu kernel: [ 98.615569] Hello World!
Aug 4 23:41:53 ubuntu kernel: [ 99.098943] Good bye, ubuntu
Aug 5 00:11:48 ubuntu kernel: [ 1893.976170] Hello World!
看到了吧!跟先前的dmesg显示的内容相似而更完整了!
更多推荐
所有评论(0)