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linux驱动编译进内核好处

发布时间: 2023-06-12 20:33:39

A. 为什么linux 需要把驱动编译到内核

因为linux的驱动是内核的一部分,内核启动时会检测硬件需要按需加载相应的驱动,如果在编译内核时没有为你的选择的硬件编译相应的模块,内核是无法加载相应的驱动的,这时候就需要你自己动手编译驱动模块了。

B. linux内核是什么,有啥作用 ,

Linux是一种开源电脑操作系统内核。它是一个用C语言写成,符合POSIX标准的类Unix操作系统。

操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。

计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。

Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。


(2)linux驱动编译进内核好处扩展阅读:

Linux内核的特性

1、可移植性

Linux是全球被最广泛移植的操作系统内核。从掌上电脑iPad到巨型电脑IBM S/390,甚至于微软出品的游戏机XBOX都可以看到Linux内核的踪迹。Linux也是IBM超级计算机Blue Gene的操作系统。

2、网络支持

作为一个生产操作系统和开源软件,Linux 是测试新协议及其增强的良好平台。Linux 支持大量网络协议,包括典型的 TCP/IP,以及高速网络的扩展(大于 1 Gigabit Ethernet [GbE] 和 10 GbE)。Linux 也可以支持诸如流控制传输协议(SCTP)之类的协议,它提供了很多比 TCP 更高级的特性(是传输层协议的接替者)。

3、动态内核

Linux 还是一个动态内核,支持动态添加或删除软件组件。被称为动态可加载内核模块,它们可以在引导时根据需要(当前特定设备需要这个模块)或在任何时候由用户插入。

4、系统管理程序

Linux 最新的一个增强是可以用作其他操作系统的操作系统。该系统对内核进行了修改,称为基于内核的虚拟机(KVM)。这个修改为用户空间启用了一个新的接口,它可以允许其他操作系统在启用了 KVM 的内核之上运行。除了运行 Linux 的其他实例之外, Microsoft® Windows® 也可以进行虚拟化。惟一的限制是底层处理器必须支持新的虚拟化指令。

C. linux为什么要重新编译内核

.config 是配置编译内核的最初步骤,你要编译驱动程序,就必须要了解这个,多上网查下资料 然后重新编译 Linux作为一个自由软件,在广大爱好者的支持下,内核版本不断更新。 新的内核修订了旧内核的bug,并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性,或想根据自己的系统度身定制一个更高效,更稳定的内核,就需要重新编译Linux内核。 通常,更新的内核会支持更多的硬件,具备更好的进程管理能力,运行速度更快、 更稳定,并且一般会修复老版本中发现的许多漏洞等,经常性地选择升级更新的系统内核是Linux使用者的必要操作内容。 为了正确的合理地设置内核编译配置选项,从而只编译系统需要的功能的代码,一般主要有下面四个考虑: (1)自己定制编译的内核运行更快(具有更少的代码) (2)系统将拥有更多的内存(内核部分将不会被交换到虚拟内存中) (3)不需要的功能编译进入内核可能会增加被系统攻击者利用的漏洞 (4) 将某种功能编译为模块方式会比编译到内核内的方式速度要慢一些 编译内核时三个重要文件

D. 如何系统的学习Linux驱动开发

在学习之前一直对驱动开发非常的陌生,感觉有点神秘。不知道驱动开发和普通的程序开发究竟有什么不同;它的基本框架又是什么样的;他的开发环境有什么特殊的地方;以及怎么写编写一个简单的字符设备驱动前编译加载,下面我就对这些问题一个一个的介绍。

一、驱动的基本框架

1.那么究竟什么是驱动程序,它有什么用呢:

l驱动是硬件设备与应用程序之间的一个中间软件层

l它使得某个特定硬件能够响应一个定义良好的内部编程接口,同时完全隐蔽了设备的工作细节

l用户通过一组与具体设备无关的标准化的调用来完成相应的操作

l驱动程序的任务就是把这些标准化的系统调用映射到具体设备对于实际硬件的特定操作上

l驱动程序是内核的一部分,可以使用中断、DMA等操作

l驱动程序在用户态和内核态之间传递数据

2.Linux驱动的基本框架

3.Linux下设备驱动程序的一般可以分为以下三类

1)字符设备

a)所有能够象字节流一样访问的设备都通过字符设备来实现

b)它们被映射为文件系统中的节点,通常在/dev/目录下面

c)一般要包含open read write close等系统调用的实现

2)块设备

d)通常是指诸如磁盘、内存、Flash等可以容纳文件系统的存储设备。

e)块设备也是通过文件系统来访问,与字符设备的区别是:内核管理数据的方式不同

f)它允许象字符设备一样以字节流的方式来访问,也可一次传递任意多的字节。

3)网络接口设备

g)通常它指的是硬件设备,但有时也可能是一个软件设备(如回环接口loopback),它们由内核中网络子系统驱动,负责发送和接收数据包。

h)它们的数据传送往往不是面向流的,因此很难将它们映射到一个文件系统的节点上。

二、怎么搭建一个驱动的开发环境

因为驱动是要编译进内核,在启动内核时就会驱动此硬件设备;或者编译生成一个.o文件,当应用程序需要时再动态加载进内核空间运行。因此编译任何一个驱动程序都要链接到内核的源码树。所以搭建环境的第一步当然是建内核源码树

1.怎么建内核源码树

a)首先看你的系统有没有源码树,在你的/lib/ moles目录下会有内核信息,比如我当前的系统里有两个版本:

#ls /lib/ moles

2.6.15-rc72.6.21-1.3194.fc7

查看其源码位置:

## ll /lib/moles/2.6.15-rc7/build

lrwxrwxrwx 1 root root 27 2008-04-28 19:19 /lib/moles/2.6.15-rc7/build -> /root/xkli/linux-2.6.15-rc7

发现build是一个链接文件,其所对应的目录就是源码树的目录。但现在这里目标目录已经是无效的了。所以得自己重新下载

b)下载并编译源码树

有很多网站上可以下载,但官方网址是:

http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/

下载完后当然就是解压编译了

# tar –xzvf linux-2.6.16.54.tar.gz

#cd linux-2.6.16.54

## make menuconfig (配置内核各选项,如果没有配置就无法下一步编译,这里可以不要改任何东西)

#make

如果编译没有出错。那么恭喜你。你的开发环境已经搭建好了

三、了解驱动的基本知识

1.设备号

1)什么是设备号呢?我们进系统根据现有的设备来讲解就清楚了:

#ls -l /dev/

crwxrwxrwx 1 root root1,3 2009-05-11 16:36 null

crw------- 1 root root4,0 2009-05-11 16:35 systty

crw-rw-rw- 1 root tty5,0 2009-05-11 16:36 tty

crw-rw---- 1 root tty4,0 2009-05-11 16:35 tty0

在日期前面的两个数(如第一列就是1,3)就是表示的设备号,第一个是主设备号,第二个是从设备号

2)设备号有什么用呢?

l传统上,主编号标识设备相连的驱动.例如, /dev/null和/dev/zero都由驱动1来管理,而虚拟控制台和串口终端都由驱动4管理

l次编号被内核用来决定引用哪个设备.依据你的驱动是如何编写的自己区别

3)设备号结构类型以及申请方式

l在内核中, dev_t类型(在中定义)用来持有设备编号,对于2.6.0内核, dev_t是32位的量, 12位用作主编号, 20位用作次编号.

l能获得一个dev_t的主或者次编号方式:

MAJOR(dev_t dev); //主要

MINOR(dev_t dev);//次要

l但是如果你有主次编号,需要将其转换为一个dev_t,使用: MKDEV(int major, int minor);

4)怎么在程序中分配和释放设备号

在建立一个字符驱动时需要做的第一件事是获取一个或多个设备编号来使用.可以达到此功能的函数有两个:

l一个是你自己事先知道设备号的

register_chrdev_region,在中声明:

int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);

first是你要分配的起始设备编号. first的次编号部分常常是0,count是你请求的连续设备编号的总数. name是应当连接到这个编号范围的设备的名子;它会出现在/proc/devices和sysfs中.

l第二个是动态动态分配设备编号

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *name);

使用这个函数, dev是一个只输出的参数,它在函数成功完成时持有你的分配范围的第一个数. fisetminor应当是请求的第一个要用的次编号;它常常是0. count和name参数如同给request_chrdev_region的一样.

5)设备编号的释放使用

不管你是采用哪些方式分配的设备号。使用之后肯定是要释放的,其方式如下:

void unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count);

6)

2.驱动程序的二个最重要数据结构

1)file_operation

倒如字符设备scull的一般定义如下:
struct file_operations scull_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = scull_llseek,
.read = scull_read,
.write = scull_write,
.ioctl = scull_ioctl,
.open = scull_open,
.release = scull_release,
};

file_operation也称为设备驱动程序接口

定义在,是一个函数指针的集合.每个打开文件(内部用一个file结构来代表)与它自身的函数集合相关连(通过包含一个称为f_op的成员,它指向一个file_operations结构).这些操作大部分负责实现系统调用,因此,命名为open, read,等等

2)File

定义位于include/fs.h

struct file结构与驱动相关的成员

lmode_t f_mode标识文件的读写权限

lloff_t f_pos当前读写位置

lunsigned int_f_flag文件标志,主要进行阻塞/非阻塞型操作时检查

lstruct file_operation * f_op文件操作的结构指针

lvoid * private_data驱动程序一般将它指向已经分配的数据

lstruct dentry* f_dentry文件对应的目录项结构

3.字符设备注册

1)内核在内部使用类型struct cdev的结构来代表字符设备.在内核调用你的设备操作前,必须编写分配并注册一个或几个这些结构.有2种方法来分配和初始化一个这些结构.

l如果你想在运行时获得一个独立的cdev结构,可以这样使用:

struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();

my_cdev->ops = &my_fops;

l如果想将cdev结构嵌入一个你自己的设备特定的结构;你应当初始化你已经分配的结构,使用:

void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);

2)一旦cdev结构建立,最后的步骤是把它告诉内核,调用:

int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);

说明:dev是cdev结构, num是这个设备响应的第一个设备号, count是应当关联到设备的设备号的数目.常常count是1,但是有多个设备号对应于一个特定的设备的情形.

3)为从系统去除一个字符设备,调用:

void cdev_del(struct cdev *dev);

4.open和release

E. 编译Linux内核作用

编译内核的目的主要是改变内核的默认选项
编译内核就是让系统在这台机器上更稳定更安全!
建议你对Linux已经相当熟悉以后再去尝试内核编译!(需要一定的编程基础)

F. Linux,为什么驱动要放在内核

首先将驱动编译成模块的形式,kernel启动能加载该驱动模块,就要先通知kernel有这个模块存在,让kernel为加载它做一些准备。所以需要放在内核,谢谢!

G. 配置Linux内核的时候,驱动的静态编译和动态编译有什么区别

驱动的动态编译会生成.ko文件,系统启动后需要加载该驱动后才能使用相应设备。
而静态编译则直接编译进内核,系统启动的时候会自动加载该驱动。
静态编译太多驱动至内核,会导致内核体积过大,启动时间较长。而动态编译则比较自由灵活,需要用的时候即加载,不需要的时候即卸载。我以前在EasyARM-iMX280的学习手册里看到写得很清楚,你可以去看看的。

H. 编译内核的目的是什么重新编译内核有什么好处重新编译内核的步骤有哪些

> 编译内核的目的是什么?重新编译内核有什么好处?
编译内核的目的主要是改变内核的默认选项,比如内核原来不支持某硬件,原因是内核的相应选项默认状态是disactivated,需要改变。
当然,也有人把新版的linux装在旧机子上。这样,许多在内核里activated的硬件,他没有,将来也不需要。那么,就可以在内核里去掉。以及一些服务、特殊的功能等等,如果用不着,比如机子是服务器的话,最好在内核里关掉,"精兵简政"。这是以系统安全和提高效率为目的。
> 重新编译内核的步骤有哪些?
具体不好说,这取决于你装了哪个linux, 哪个版本,等等。最好请你阅读在线文档、说明书,或参考有关专业书刊。

I. 什么是linux kernel有什么作用

Linux内核(英语:Linux kernel)是一种开源的类Unix操作系统宏内核。

工作于平板电脑、智能手机及智能手表的Android操作系统同样通过Linux内核提供的服务完成自身功能。

一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体,它们互相依赖,不可分割。计算机的硬件,含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它,自身是不能工作的。

完成这个控制工作的软件就称为操作系统,在Linux的术语中被称为“内核”,也可以称为“核心”。Linux内核的主要模块(或组件)分以下几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信,以及系统的初始化(引导)、系统调用等。

整个Linux操作系统家族基于该内核部署在传统计算机平台(如个人计算机和服务器,以Linux发行版的形式)和各种嵌入式平台,如路由器、无线接入点、专用小交换机、机顶盒、FTA接收器、智能电视、数字视频录像机、网络附加存储(NAS)等。

工作于平板电脑、智能手机及智能手表的Android操作系统同样通过Linux内核提供的服务完成自身功能。尽管于桌面电脑的占用率较低,基于Linux的操作系统统治了几乎从移动设备到主机的其他全部领域。截至2017年11月,世界前500台最强的超级计算机全部使用Linux。

(9)linux驱动编译进内核好处扩展阅读:

编程语言

Linux是用C语言中的GCC版(这种C语言有对标准C进行扩展)写的,还有几个用汇编语言(用的是GCC的"AT&T风格")写的目标架构短段。因为要支持扩展的C语言,GCC在很长的时间里是唯一一个能正确编译Linux的编译器。

有许多其他的语言用在一些方面上,主要集中在内核构建过程中(这里指从源代码创建可引导镜像)。包括Perl、Python和多种脚本语言。有一些驱动可能是用C++、Fortran或其他语言写的,但是这样是强烈不建议的。

编译器兼容性

GCC是Linux内核源代码的缺省编译器。在2004年,Intel主张通过修改内核,以便Intel C++编译器能正确编译内核。在2009年,有通过修改内核2.6.22版而成功编译的报告(并带来平均8-9%性能增长)。

自从2010年,已经开始进行使用Clang建造Linux内核的努力,Clang是一个可作为替代的C语言编译器;截止2014年4月12日,官方内核几乎可以完全用Clang编译。致力于这个目标的计划叫做“LLVMLinux”,得名于Clang所基于的LLVM编译器下部构造。

LLVMLinux不意图复制Linux内核或LLVM,因此它是由最终提交给上游计划的补丁构成的一个元计划。使Linux内核可以用Clang编译最大的好处是比GCC有更快的编译速度,内核开发者可以得益于由此而来的更快的工作流程

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