學習心得: 2012

LDD3 scull_load 無法編譯修改方法

[LINUX] 在ubuntu環境編譯 skull 的方法
編譯LDD3書上範例 skull時，遇到了一些問題，茲記錄如下：

程式碼範例下載：http://www.oreilly.com.tw/product_linux.php?id=a184
測試機器編譯環境：Linux 2.6.32-45-generic #Ubuntu 10.04
書上的範例是適用於 Linux 2.4/2.6 版本的，因此在之後版本的核心下編譯會造成許多錯誤訊息，以下針對scull的編譯錯誤作一整理說明。

1. 缺少linux/config.h,

    原因：因為 config.h 在 linux kernel 2.6.19已經拿到 config.h
    改法：有兩種方式
    a. 在檔案內直接註解 #include <linux/config.h>
    b. 自行建立一個空的檔案，例如執行下列命令
    touch /usr/src/linux-headers-`uname -r`/include/linux/config.

2. scripts/Makefile.build:49: *** CFLAGS was changed in "/home/albert/examples/scull/Makefile". Fix it to use ccflags-y. Stop.

    改法：有兩種方式：
    a. CFLAGS -> EXTRA_CFLAGS
    b. make KBUILD_NOPEDANTIC=1

3. 錯誤：初始值設定項裡有不明的欄位「ioctl」

    linux內核到2.6.36之後把ioctl這個成員給移除了，改用了以下兩名新成員

        long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
        long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);

    此處需更改兩個地方

    a. 更改 file_operations 的 ioctl

        struct file_operations scull_sngl_fops = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .llseek = scull_llseek,
        .read = scull_read,
        .write = scull_write,
        //.ioctl = scull_ioctl,
        .unlocked_ioctl = scull_ioctl,
        .open = scull_s_open,
        .release = scull_s_release,
        };

    b. 更改 scull_ioctl 的函數原型 (main.c scull.h)

        //int scull_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
        long scull_ioctl( struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)

4. 隱含宣告函式「init_MUTEX」 [-Werror=implicit-function-declaration]

    在新版本的linux?核中，已經廢除init_mutex，新版本直接使用sema_init()。原始的定義如下（linux 2.6.xx 時仍存在此定義)

        #define init_MUTEX(sem) sema_init(sem, 1)
        #define init_MUTEX_LOCKED(sem) sema_init(sem, 0)

    因此可更改如下：

        //init_MUTEX(&scull_devices[i].sem);
        sema_init(&scull_devices[i].sem, 1);

5. 錯誤：「TASK_INTERRUPTIBLE」 undeclared (first use in this function)

    此常數定義在 sched.h
    需在 access.c 與 pipe.c 加上 #include <linux/sched.h> 即可

6. 找不到 SPIN_LOCK_UNLOCKED’

    原因：SPIN_LOCK_UNLOCKED has been deprecated since 2.6.19 and will get removed in 2.6.39。
    改法：
    // static spinlock_t scull_u_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
    static DEFINE_SPINLOCK(scull_u_lock);

7. 錯誤：「struct task_struct」沒具名為「uid」的成員

    原因：struct task_struct 已經重新定義
    改法：

        current->uid 改成 current->cred->uid
        current->euid 改成 current->cred->euid
        current->comm 改成 current->cred->comm

Hello World module 安裝

建立root密碼:

1. 安裝完Ubuntu的時候，第一次使用root會提示要你輸入password，你會發現你自己根本沒有設置password。如果你要使用和Unix一樣使用root帳戶，解決辦法是：
1.1. 在終端輸入 sudo passwd root （注意是passwd不是password）這樣你就可以通過 su 登錄成為root，它會提示要求password，這時候你就輸入你當前帳戶的密碼。然後它會提示你輸入Enter new UNIX password 和 Rtry new UNIX password。那麼你就新建一個root賬戶的密碼就可以了，看見password updated successfully就成功了。

編寫hello.c

編寫Makefile

將hello.c與Makefile放在相同資料夾下
%make
%su
%insmod ./hello.ko
%lsmod
%dmesg
%rmmod hello
%dmesg
當然，如果你使用的是ubuntu，以上命令前要加sudo。打入 sudo insmod demo.ko，輸入管理者密碼即可成功掛載。當然畫面上不會出現任何訊息，因為printf是寫入核心態，我們的畫面是使用者態，核心的printf只能從log或dmesg命令查看，因此打入dmesg，就可以看到掛載訊息了。至於相同的，卸載就打入 sudo rmmod demo，從dmesg也可以看到成功卸載的log。

字元驅動程式筆記

1. dev_t 型別
(1)在核心中，dev_t型別（定義在linux/types.h 中）用來保存裝置編號 - 包括major和minor。
(2)在核心 2.6.0中，dev_t是一個『32位的數』，其中12位表示major，20位表示minor。

(3)獲得dev_t的major、minor：
　　MAJOR(dev_t dev);
　　MINOR(dev_t dev);
(4)轉換成dev_t 類型：
　　MKDEV(int major, int minor);

2. 向kernel註冊
(1)include linux/fs.h
fs.h 是編寫device drivers 所需要的header file. 許多重要的函數和數據結構在此定義.
(2) 註冊函數
事先設定major==> int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name)
動態分配major==> int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *name)
反註冊都相同 ==> void unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count);
ps: 核心2.6以前的方法 ==>int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_operations *fops);
2.6也還能用，但效能彈性有限。
而反註冊方法===> int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name);

3. cdev 結構管理的函數, 它代表内核中的字元設備.
(1)include linux/cdev.h
struct cdev *cdev_alloc(void);
void cdev_init(struct cdev *dev, struct file_operations *fops);
int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);
void cdev_del(struct cdev *dev);

4. file_operations 結構
這個結構定義在linux/fs.h中，用來建立驅動程式操作到設備編號的連接。
它包含了一组函數指標，每個打開的文件（在內部用file表示）和一组函數關聯（通過包含指向一個file_operations结構的『f_op』字段）。

5. file结構
stuct file定義在linux/fs.h中，是一個內核結構，它不會出現在用戶程序中。
（與用戶空間程序中的FILE结構沒有任何關聯，FILE不會出现在內核代碼中。）
　　 file结構代表一個打開的文件（不僅限於設備驅動程序，系统中每個打開的文件在內核空間中都有一個對應的file结構）。
然而，指向『struct file』的指標通常稱為『flip』。

6. read和write方法
(1)ssize_t read(struct file *filp, char __user *buff, size_t count, loff_t *offp);
ssize_t write(struct file *filp, const char __user *buff, size_t count, loff_t *offp);

(2)參數filp是文件指標，count是請求傳輸的數據長度，buff是指向用戶空間的緩衝區，
offp是一個指向“long offset type”對象的指標，
它指明用戶在文件中進行存取操作的位置。
返回值是“signed size type（有符號的尺寸類型）”。

(3)read和write方法不能直接引用buff參數（用戶空間）的內容，
安全訪問應該通過『内核提供的專用函數』完成：（定義在asm/uaccess.h中）
unsigned long copy_to_user(void __user *to,const void *from,unsigned long count);
unsigned long copy_from_user(void *to,const void __user *from,unsigned long count);

(4)read和write方法的返回值
http://wiki.magiclinux.org/ftp/haulm/book/Device/ch03s07.html （3.7.1/2）
其中『負值』意味著『錯誤』，錯誤碼在linux/errno.h中定義，
如：-EINTR（系统調用被中斷）-EFAULT（無效地址）

2012年11月21日 星期三

LDD3 scull_load 無法編譯 修改方法

Hello World module 安裝

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2012年11月21日星期三

LDD3 scull_load 無法編譯修改方法