Linux系统中的动态设备驱动：模块驱动开发详解

模块驱动是Linux系统中一种特殊的设备驱动，它可以在运行时动态地加载和卸载，而不需要重新编译内核。模块驱动的优点是可以节省内存空间，提高系统的灵活性和可扩展性。模块驱动的开发涉及到模块的编写，编译，安装，加载，卸载等操作。在本文中，我们将介绍Linux模块驱动开发的原理和方法，包括模块的结构，函数，参数，符号，依赖等，并举例说明它们的使用方法和注意事项。

modules.dep文件记录了内核模块间的依赖关系，此文件是使用module-init-tools套件中的depmod命令时自动生成的。
每个内核版本都有一个对应的modules.dep文件，存放在/lib/modules/kernel-version目录下。
此文件中内核的依赖关系使用 “filename: [filename]*” 这样的形式描述。
空行和”#”开头的行会被忽略掉。
整个文件中的依赖关系是降序描述的，举例来说：

假如模块/lib/modules/2.5.53/kernel/a.ko依赖于同目录下的b.ko和c.ko，而c.ko又依赖于b.ko，那么这三者的依赖关系描述就是如下这样：

\# "#"号开头行是注释
/lib/modules/2.5.53/kernel/a.ko: /lib/modules/2.5.53/kernel/c.ko /lib/modules/2.5.53/kernel/b.ko
/lib/modules/2.5.53/kernel/b.ko:
/lib/modules/2.5.53/kernel/c.ko: /lib/modules/2.5.53/kernel/b.ko

modprobe命令就是依照这个顺序来载入模块的。

下图是我画的一个大概示意图。

modprobe与depmod

1.modprobe

modprobe – program to add and remove modules from the Linux Kernel

modprobe和insmod类似，是用来动态加载模块的，区别在于

modprobe可以解决load module时的依赖关系，它是通过/lib/modules//modules.dep(.bb)文件来查找依赖关系的；而insmod不能解决依赖问题。

如有2个模块g_file_storage.ko和udc.ko，g_file_storage.ko依赖于udc.ko，在加载g_file_storage.ko前必须先加载udc.ko，如果使用insmod加载，必须按顺序一个一个加载：

insmod udc.ko

insmode g_file_storage.ko file=/dev/mtdblock3

如果使用modprobe加载则执行：

modprobe g_file_storage file=/dev/mtdblock3/*此处的加载对象写为g_file_storage，非g_file_storage.ko*/

PS:modules.dep(.bb)文件内容如下：

g_file_storage.ko

udc

udc.ko symbol:usb_gadget_unregister_driver symbol:usb_gadget_register_driver

 

 

2.depmod

depmod – program to generate modules.dep and map files

当把模块文件放到/lib/module/uname -r/目录下，运行depmod，则会在/lib/modules//目录下生成modules.dep(.bb)文件，表明了模块的依赖关系

\3. 对于在使用”modprobe xxx”动态加载过程中出现“modprobe XXX not found”

若出现此问题，需确认：

\1. modules.dep(.bb)文件是否生成，若没有，则可以运行depmod，生成此依赖关系文件

\2. 若有依赖关系文件，仍出现此问题，把modprobe xxx.ko改为执行modprobe xxx生死锁，则不予分配，否则予以分配。因此，对资源的分配要给予合理的规划，使用有序资源分配法和银行家算法等是避免死锁的有效方法。

通过本文，我们了解了Linux模块驱动开发的原理和方法，它们可以用来实现动态的设备驱动。我们应该根据实际需求选择合适的方法，并遵循一些基本原则，如使用正确的头文件，使用正确的编译命令，使用正确的加载和卸载命令等。模块驱动是Linux系统中一种有用而灵活的设备驱动，它可以实现对设备的控制和数据传输，也可以提升系统的性能和可靠性。希望本文能够对你有所帮助和启发。

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