【驱动开发初级】内核模块静态和动态添加功能的步骤

之前的文章，已经完成了开发板的系统移植：

一、安装交叉编译工具，实现arm交叉编译，参考【系统移植】交叉编译工具链常用工具

二、制作SD卡启动，参考【系统移植】制作SD卡启动------将uboot烧写到SD卡

三、搭建NFS环境，挂载根目录，参考【系统移植】NFS服务器环境搭建------挂载根文件系统

四、搭建TFTP环境，用于传输uImage和dtb文件，参考【系统移植】TFTP服务器环境搭建

五、Uboot的使用，参考【系统移植】Uboot的使用：主要环境变量及命令、tftp下载文件的步骤以及主要存储器访问命令

六、在开发板上加载内核和根目录，参考【系统移植】在开发板上加载内核和根文件系统的三种方法

通过以上一系列的步骤，我们完成了操作系统的移植，现在要考虑如何将新功能添加到开发板，让其在开发板的操作系统中运行。

向内核添加新功能的方法有两种，分别是静态添加法和动态添加法。

一、内核模块静态添加功能

什么是静态添加法

所谓静态添加新功能，就是将新功能源码，与内核其他代码一起编译到uImage，加载到开发板运行。

内核模块静态添加功能的步骤

1、添加的新功能代码添加到内核源码同一目录结构下

具体来说，在内核顶层目录linux-3.14/drivers/char目录下：

通过vi或者vim命令创建一个新源文件myhello.c：

cpp 复制代码

$ vi myhello.c

将下面代码写入该文件，退出，并保存：

cpp 复制代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

int __init myhello_init(void)
{
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
    printk("myhello is running\n");
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
	printk("#####################################################\n");
	return 0;
}

void __exit myhello_exit(void)
{
	printk("myhello will exit\n");
}
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(myhello_init);
module_exit(myhello_exit);

2、给新功能配置Kconfig文件

在myhello.c同级目录下，打开Kconfig配置文件

cpp 复制代码

$ vi Kconfig

添加下面代码

cpp 复制代码

config MY_HELLO
	tristate "This is a hello test"
	help
		This is a test for kernel new function

3、给新功能配置Makefile

在myhello.c同级目录下打开Makefile文件

cpp 复制代码

$ vi Makefile

在第19行添加下面代码：

cpp 复制代码

obj-$(CONFIG_MY_HELLO)     += myhello.o

注意，是myhello.o文件，不是myhello.c文件

4、make menuconfig 界面里将新功能对应的那项选择成<*>

回到内核源码顶层目录

运行make menuconfig命令

cpp 复制代码

$ make menuconfig

在界面中一次做出如下选择

将This is a hello test前面的选项改成<*>

依次退出，并选择保存。

5、在内核顶级目录运行make uImage编译

出现如下结果，说明编译完成

6、将编译好的uImage拷贝到/tftproot/目录下

cpp 复制代码

$ cp arch/arm/boot/uImage /tftpboot/

7、给开发板重新上电，确保之前搭建好的NFS和TFTP环境正常，查看运行结果

开发板系统启动

新功能运行正常

二、内核模块动态添加功能

什么是动态添加法

所谓内核模块动态添加功能，是指新功能与内核其他源码不一起编译，而是独立编译成内核的插件（被称为内核模块）文件.ko。

动态添加法分为两种情况，一种是新功能源码和内核源码在同一目录结构下，另一种是不在同一目录结构下。

新功能源码和内核源码在同一目录结构下

前三步与静态添加法一致，这里不再说，直接从第四步开始

4、make menuconfig 界面里将新功能对应的那项选择成<M>

5-6、也与静态添加法一致

重新编译uImage编译并拷贝到/tftproot/目录下，与静态添加法编译方法一样，只是这次没有编译新加功能的源码。

7、运行make modules命令

make modules会在新功能源码的同级目录下生成相应的同名.ko文件（生成的ko文件只适用于开发板linux），注意此命令执行前，开发板的内核源码已被编译。

我们可以看到我们添加myhello.c被编译成myhello.o。