本系列导航 （一）初识Linux驱动 （二）Linux设备驱动的模块化编程 （三）写一个完整的Linux驱动程序访问硬件并写应用程序进行测试 （四）Linux设备驱动之多个同类设备共用一套驱动 （五）Linux设备驱动模型介绍 （六）Linux驱动子系统-I2C子系统 （七）Linux驱动子系统-SPI子系统 （八）Linux驱动子系统-PWM子系统 （九）Linux驱动子系统-Light子系统 （十）Linux驱动子系统-背光子系统 （十一）Linux驱动-触摸屏驱动
我们刚开始学习驱动，都是以模块的形式来编写驱动程序。
官方定义： 可在运行时添加到内核中的代码被称为“模块”。 释义： Linux设备驱动只有在Linux内核（可百度搜索释义）中才能工作，内核是驱动运行所依赖的环境（Linux内核中有驱动运行所需要的库等），所以驱动编译、运行有两种方式：一个是直接将驱动代码放入内核中，作为内核的一部分进行编译，然后Linux内核启动的时候，驱动也即运行；第二个是将驱动单独编译成一个模块，当Linux内核运行起来后，需要某个驱动的时候，再将对应的驱动模块添加到当前的Linux内核中，当不需要某个驱动的时候，可以从内核中将对应的驱动模块卸载掉。
1）可以减小内核镜像的体积，因为模块本身不被编译到内核镜像里面。 2）可以在内核中添加或删除功能（模块化的形式）而不用重新编译内核（每一次从新编译内核很耗时）： 非模块化驱动编程过程： 编写驱动->编译内核（驱动放入内核代码中一起编译）->生成镜像烧写到硬件->如果驱动出现问题则从新回到第一步修改然后开始直到成功。 模块化驱动编程过程： 编写驱动->单独将驱动编译成一个模块->将模块下载到正在运行的硬件上并插入到内核中->如果有问题则回到步骤一从新开始，整个过程无需重新编译和烧写内核。
许多同学在刚开始写Linux驱动程序的时候不知道该怎么写，上来就是int main() {}，下面我就分析下我们要写的驱动模块和Linux应用程序的区别：
Linux模块Linux应用程序（1）运行空间内核空间用户空间（2）入口函数模块加载函数main函数（3）库内核源码库（内核include目录）用户空间的库/usr/lib（4）释放必须释放(装载和卸载)要求释放（5）段错误危害可能导致整个系统崩溃危害小，不会影响系统模块的三要素： 1）版本声明
MODULE_LICENSE("GPL");GPL：GNU通用公共许可证，如果不加版本声明，编译的时候会报错，关于这个声明的具体作用，可自行上网百度。 2）模块的加载函数也即模块的入口函数 – 相当于应用程序的main函数 模块的加载函数有两种写法，第一种写法，又叫缺省写法：
int init_module(void) {}当加载这个模块的时候，会调用到这个模块的init_module函数执行。 缺点：当大家都采用这种写法时，内核中将会有太多的init_module, 使阅读时难以区分。 第二种写法，称为自定义写法，顾名思义，就是入口函数名字可以自己定义，如 ：
static int hello_init(void) {}但是加载的时候，系统如何知道你这个自定义的函数就是入口函数呢？所以需要声明这个自定义函数就是入库函数，如下：
module_init(hello_init);我们大多也都采用这种写法。 3）模块的卸载函数也即模块的出口函数 这个函数通常要做的是释放入口函数里面申请的资源。同上，也有两种写法，第一种缺省写法：
void cleanup_module(void) {}第二种自定义函数写法，也就是我们常用的写法：
static void hello_exit(void) {}； module_exit(hello_exit);用sourceinsight或者vim编辑一个最简单的模块hello.c：
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> static int hello_init(void) { printk("%s : %d\n", __func__, __LINE__); return 0; } static void hello_exit(void) { printk("%s : %d\n", __func__, __LINE__); } MODULE_LICENSE("GPL"); module_init(hello_init); module_exit(hello_exit);其中，包含的头文件是内核源码库里面的，这个在前面讲过。在模块的加载函数和卸载函数中我们加入了打印，通过打印我们能知道代码的执行过程。但是，注意这里用的打印是内核里面的printk，而不是用户空间的printf，printk时内核源码库提供的，这段代码最终也是运行在内核空间的。 如何编译这个模块： 因为有些同学想了解编译模块的Makefile具体是如何实现的，所以在这里我就给大家详解一下，如果不想了解，直接cp我的Makefile使用即可。 参考内核源码文档-> Documentation/kbuild/modules.txt，其中第二章，How to Build External Modules是我们要仔细阅读的：
To build external modules, you must have a prebuilt kernel available that contains the configuration and header files used in the build. Also, the kernel must have been built with modules enabled. If you are using a distribution kernel, there will be a package for the kernel you are running provided by your distribution.
大概意思就是说如果你想编译一个外部模块，那么你必须要有一个提前编译过的并且有效的内核，这个内核里面包括编译模块所需要的头文件等，并且这个内核中的module属性选项被enable（Make menuconfig可以配置的）。或者如果你用的是一个工作的内核，比如你在一个ubuntu系统（Linux内核+图形库等的组合）上面编译模块，那么这个系统会提供一些package，我们刚开始学习，不涉及具体的硬件，就先在一个Ubuntu的内核中编译运行我们的模块。 Makefile 语法：
Command Syntax The command to build an external module is: $ make -C <path_to_kernel_src> M=$PWD //-C <path_to_kernel_src>因为编译需要内核库，所以这个选择指定内核源码路径，编译的时候就知道去哪找那些依赖的库。 //-M 指定你当前要编译的源码所在的路径 build against the running kernel use: $ make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=$PWD //这个就是我们说的，当我们要依靠一个正在运行的Ubuntu的内核进行编译和运行，那么这个kernel路径该如何选择呢？这就是ubuntu中内核库的绝对路径 Creating a Kbuild File for an External Module obj-m := <module_name>.o //obj-m指定你最终要生成的产物是module模块，<module_name>.o表示你要生成<module_name>这个模块需要依赖<module_name>.o, 中间的编译环节有内核的kbuild系统来完成的。所以最终的Makefile写法如下（#为注释）：
#定义一些变量，增加代码的阅读性和扩展性 #`uname -r`这种写法就是执行uname -r这个shell命令，从而构造这个绝对路径，因为每个人的计算机的绝对路径都不一样，这样提高通用性，对于我的主机，这个路径相当于/lib/modules/4.4.0-31-generic/build KERNEL_PATH := /lib/modules/`uname -r`/build PWD := $(shell pwd) #这个名字表示:要生产的模块的名字，最终会生成hello.ko MODULE_NAME := hello #表示要生成hello.ko要依靠中间文件hello.o kbuild系统会将源码hello.c编译成hello.o obj-m := $(MODULE_NAME).o #当执行make命令默认会寻找第一个目标，即all all: $(MAKE) -C $(KERNEL_PATH) M=$(PWD) #执行make clean要执行的操作，将编译生成的中间文件删掉 clean: rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.order *.symvers *.ko保存为Makefile文件，最后将Makefile文件和hello.c放入同一个文件夹，然后执行make进行编译会生成最终的模块hello.ko。
插入或者加载一个模块
sudo insmod hello.ko在包含有hello.ko的目录执行这个命令，就会将这个hello模块插入到你当前运行的内核（ubuntu系统或者开发板）中，并且执行你的入口函数hello_init，这时有些同学会发现，执行完插入模块的命令后，没有执行printk打印，其实是执行了，只不过是打印到了缓存里面，我们需要用下面的命令查看打印信息： 查看printk打印信息： dmesg //查看系统从开机到当前时刻由printk输出到缓存的所有log sudo dmesg -c //查看显示log信息，并将整个缓存清除掉 sudo dmesg -C //不显示log信息，将整个缓存清除掉 看到log信息后，如何确认模块是否真正插入成功？ 查询内核中插入的所有模块： lsmod //如何显示的模块太多，我们可以通过lsmod | grep hello 这个命令来查看是否有hello这个模块。 当我不需要这个模块时，如何从内核中将这个模块卸载掉？ 卸载模块： sudo rmmod hello //注意，模块名字时hello，那么执行这个卸载命令的时候，就会执行我们的卸载函数hello_exit，通过dmesg可以看到对应的log，通过lsmod可以发现没有hello这个模块了。 有同学看到打印信息后会有个疑问，为什么卸载模块的时候，竟然有hello_init的log，这个地方我解释下，前面说过，printk是把打印信息输出到缓存中，也就是说，每次执行dmesg的时候，是将整个缓存的log都打印出来了，所以hello_init这个log是执行insmod加载模块的时候打印的。 查看模块信息： modinfo hello.ko 最后再说一个细节，如果把再我电脑上编译的hello.ko拿到你的Ubuntu下能运行吗？这个是肯定不行的，通过modinfo命令，我们可以看到这个模块所依赖的内核版本信息，一个模块只能运行在编译这个模块对应的那个内核环境中。
顾名思义，就是在系统启动或者加载模块的时候，为参数指定相应的值，在驱动程序里，参数的用法如同全局变量，这样可以使模块具有更大的灵活性以及扩展性。 例如下面的例子： 给xxx.ko对应的驱动程序里面的path传递"/lib/module/firmware/xxx.bin"这个字符串
insmod xxx.ko path="/lib/module/firmware/xxx.bin"驱动程序需按照以下步骤实现： （1）定义接收参数的变量，并初始化
static int intarg = 100；（2）module_param(参数名,参数类型,参数读/写权限)来声明intarg这个参数可以用来接收外部传入
module_param(intarg, int ,0600)；（3）可选：
MODULE_PARM_DESC (intarg, "A integer");这样声明后，通过modinfo可查看相应的信息 （4）执行insmod命令时传递参数
sudo insmod hello.ko intarg=200