Driver

在底層 Linux Kernel 提供了時序(timing)機制，方便驅動程式設計者所使用，核心是依據硬體發出的『計時器中斷』來追蹤時間的流動狀況。我們可以依據 HZ 的值來設計 Delay 機制，讓驅動程式可以每隔固定一段時間啟動或者是發出訊號，也可以利用 Timer 來讓 LED 閃爍變化，在介紹 Timer API 之前，可以先參考 Linux Kernel: 簡介HZ, tick and jiffies 這篇文章，瞭解一些相關名詞，舉例：如果想知道一秒後的 jiffies 時間，可以寫成底下：

#ifdef CONFIG_BMA150_TIMER
#include 
#endif
j = jiffies;
/* 一秒之後 */
stamp_1 = j + HZ;
/* 半秒之後 */
stamp_1 = j + HZ/2; 
/* 20秒之後 */
stamp_1 = j + 20*HZ;

Timer API 用法 筆記一下自己在寫 BOSCH Sensortec 三軸加速偵測器(BMA150 Sensor) Driver 的時候，遇到底層要回報 input event X,Y,Z 到

Android HAL(Hardware abstraction layer)，所以利用 Timer 的機制定時 report 給 Android。 首先宣告：

在 Kernel 2.4 或以上版本，在編譯模組完成，要進行 load module 之前，你會發現底下訊息：

# insmod hello-3.o
Warning: loading hello-3.o will taint the kernel: no license
  See http://www.tux.org/lkml/#export-tainted for information about tainted modules

MODULE_LICENSE() 巨集來宣告程式 License，同樣的，可以用 MODULE_DESCRIPTION() 來描述此模組或者是 Driver 的功用跟簡介，以及用 MODULE_AUTHOR() 來定義此模組作者，這些巨集都可以在 linux/module.h 裡找到，但是這些並非用於 Kernel 本身，如果大家想看範例程式，可以到 drivers/ 資料夾底下觀看每一個 Driver 程式，底下是簡單 hello world 範例：

#include  /* pr_info所需 include 檔案*/
#include 
#include  /* 所有 module 巨集需要檔案*/
#include 

static int __init hello_init(void)
{
    pr_info("Hello, world appleboy\n");
    pr_info("The process is \"%s\" (pid %i)\n", current->comm, current->pid);
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Goodbye\n");
}
MODULE_DESCRIPTION("Hello World !!");/* 此程式介紹與描述*/
MODULE_AUTHOR("Bo-Yi Wu ");/* 此程式作者*/
MODULE_LICENSE("GPL");/* 程式 License*/
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

/*
 * The following license idents are currently accepted as indicating free
 * software modules
 *
 *	"GPL"				[GNU Public License v2 or later]
 *	"GPL v2"			[GNU Public License v2]
 *	"GPL and additional rights"	[GNU Public License v2 rights and more]
 *	"Dual BSD/GPL"			[GNU Public License v2
 *					 or BSD license choice]
 *	"Dual MIT/GPL"			[GNU Public License v2
 *					 or MIT license choice]
 *	"Dual MPL/GPL"			[GNU Public License v2
 *					 or Mozilla license choice]
 *
 * The following other idents are available
 *
 *	"Proprietary"			[Non free products]
 *
 * There are dual licensed components, but when running with Linux it is the
 * GPL that is relevant so this is a non issue. Similarly LGPL linked with GPL
 * is a GPL combined work.
 *
 * This exists for several reasons
 * 1.	So modinfo can show license info for users wanting to vet their setup 
 *	is free
 * 2.	So the community can ignore bug reports including proprietary modules
 * 3.	So vendors can do likewise based on their own policies
 */

#define MODULE_LICENSE(_license) MODULE_INFO(license, _license)

/*
 * Author(s), use "Name " or just "Name", for multiple
 * authors use multiple MODULE_AUTHOR() statements/lines.
 */
#define MODULE_AUTHOR(_author) MODULE_INFO(author, _author)

/* What your module does. */
#define MODULE_DESCRIPTION(_description) MODULE_INFO(description, _description)

再看此篇之前，可以先閱讀作者先前寫的：『[Linux Kernel Driver] 撰寫簡單 Hello, World module (part 1).』，今天要介紹 Driver 的 init module 區別，在 Kernel 2.4 版本，您可以自行定義 init 跟 cleanup 函式，他們不再被個別稱為 init_module() 和 cleanup_module()，現在都使用 module_init() 和 module_exit() 兩大巨集，這兩函式被定義在 linux/init.h 檔案裡面，所以在寫程式務必將其 include 喔，另外一個核心模組(MODULE_LICENSE)，用於讓核心知道此模組遵守自由授權條款，若沒這項宣告，核心會跟您抱怨的喔，底下為範例：

#include  /* pr_info所需 include 檔案*/
#include 
#include  /* 所有 module 需要檔案*/
#include 

MODULE_DESCRIPTION("Hello World !!");
MODULE_AUTHOR("Bo-Yi Wu ");
MODULE_LICENSE("GPL");

static int __init hello_init(void)
{
    pr_info("Hello, world appleboy\n");
    pr_info("The process is \"%s\" (pid %i)\n", current->comm, current->pid);
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Goodbye\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

kernel/android-2.6.29/drivers/i2c/chips/Makefile 參考範例，您會發現很多類似底下寫法：

來筆記如何在 Kernel 撰寫 hello world! module，在 Ubuntu Kernel 2.6.31-14 環境下撰寫，其實不難啦，首先先進入 Kernel 目錄，請在 /usr/src 底下看自己的系統版本，或者是利用 uname -r 來知道 Kernel 版本，底下是在 Ubuntu Kernel 2.6.31-14 Kernel 實做：

進入 Kernel 目錄

#
# cd Kernel directory
#
cd /usr/src/linux-headers-2.6.31-14-generic-pae

建立 hello 目錄

#
# mkdir directory
#
mkdir hello

建立 Makfile 以及 hello.c hello.c:

#include  /* pr_info 所需 include 檔案*/
#include 
#include  /* 所有 module 需要檔案*/
#include 

MODULE_DESCRIPTION("Hello World !!");
MODULE_AUTHOR("Bo-Yi Wu ");
MODULE_LICENSE("GPL");

static int __init hello_init(void)
{
    pr_info("Hello, world\n");
    pr_info("The process is \"%s\" (pid %i)\n", current->comm, current->pid);
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Goodbye\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

#
# Makefile by appleboy 
#
obj-m       += hello.o
KVERSION := $(shell uname -r)

all:
    $(MAKE) -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) modules

clean:
    $(MAKE) -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) clean

insmod ./hello.ko

rmmod ./hello.ko

在編譯 Android Linux Kernel 2.6.29 Driver，常常遇到該把 Driver 用 built-in 或者是編譯成 module 呢？這其實看人習慣，就跟問你編輯器是用 Vim 或者是 emacs 是同樣意思，這兩者是有很大的差異，built-in 用在開機自動讀取載入，所以直接編譯成 uImage 檔案給嵌入式系統，像是 SCSI 或者是 SATA Driver 都建議編譯成 built-in 的方式，反而是一些音效驅動程式，可以編譯成 module，NTFS 就是可以編譯成 module，等您需要的時候在動態載入就可以，這樣可以減少 Kernel Image 的使用空間。 如果不想用 built-in 編譯，開機又需要驅動程式，那就需要透過 initrd 方式來啟動。底下整理兩者差異：

built-in：

開機自動載入，不可移除 Linux Kernel Image 大 需要重新 Compile

module：

可動態載入 Linux Kernel Image 小 不需要重新 Compile reference: [gentoo-user] kernel: built-in vs. module