2024年6月6日发(作者：)
android自定义驱动（第一篇驱动）
简介
功能总体自下而上的流程如下：
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1、kernel层驱动实现,提供设备驱动节点文件
2、user层Hal抽象硬件接口定义和实现
3、HDIL接口定义，实现Binder服务端，提供给Framework层调用
4、Framework层JNI作为Binder客户端调用HDIL 接口，并提供AIDL接
口应用层使用
5、App应用层通过调用AIDL调用Framework提供的服务
案例环境如下:
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手机设备：Nexus 6p
开发环境系统：Ubuntu14
开发环境：AOSP内核 Linux 3.10.73
Android源码版本：8.1
一、创建驱动项目
在内核源码目录/drivers/下，新建hello目录：
msm/drivers$ mkdir hello
msm是我内核源码目录
二、目录下创建hello.h文件
源码地址：
#ifndef _HELLO_ANDROID_H_ #define _HELLO_ANDROID_H_ #include h> #include efine HELLO_DEVICE_FILE_NAME "hello" #define HELLO_DEVICE_PROC_NAME "hell o" #define HELLO_DEVICE_CLASS_NAME "hello" struct hello_android_dev{ int val; // 代表寄存器，类型为int struct semaphore sem; // 信号量，用于同步操作 st ruct cdev dev; // 内嵌的字符设备，这个Linux驱动程序自定义字符设备结构体的 标准方法 }; #endif 这个头文件定义了一些字符串常量宏，后面会使用到。这里定义了一个字符设备结 构体hello_android_dev，这里就是我们虚拟的硬件设备了，val成员变量就代表设 备里面的寄存器，它为int类型，sem成员变量是一个信号变量，是用于同步访问 寄存器val的,dev成员变量是一个内嵌的字符设备，这个Linux驱动程序自定义字 符设备结构体的标准方法。 三、添加hello.c文件 源码地址： 在hello目录中添加hello.c文件，这个是驱动程序的实现部分。驱动 程序的主要功能就是向上层提供访问设备的寄存器的值，包括读和写。这里提供了 三种访问寄存器的方法： • • • 1.通过proc文件系统来访问。 2.通过传统的设备文件的方式来访问。 3.通过devfs文件系统来访问。 下面分段描述驱动程序的实现； 首先添加包含必要的头文件和定义三种访问设备 的方法： #include de m/uaccess.h> #include 传统的设备文件访问方法 主要定义hello_open、hello_release、hello_read、 hello_write四个打开、释放、读写设备文件的方法； /* 传统的设备文件操作方法 */ static int hello_open(struct inode* inode, struct file* filp); static int hello_release(struct inode* inode, struct file* filp); static ssize_t hello_ read(struct file* filp, char __user *buf, size_t cout, loff_t* f_pos); static ssize_t hello_wr ite(struct file* filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos); 通过devfs文件系统访问方法 原理:这里将设备的寄存器val看成是设备的一个属 性，通过读写这个属性来对设备进行访问，主要是实现hello_val_show、 hello_val_store两个方法，同事定义了两个内部使用的访问val值的方法 _hello_get_val和_hello_set_val: /* 访问设置属性方法*/ static ssize_t hello_val_show(struct device* dev, struct devic e_attribute* attr, char* buf); static ssize_t hello_val_store(struct device* dev, struct d evice_attribute* attr, const char* buf, size_t count); 通过proc文件系统访问方法 主要实现了hello_proc_read、hello_proc_write两个 方法，同时定义了在proc文件系统创建和删除文件的方法hello_create_proc和 hello_remove_proc: /*读取设备寄存器val的值，保存在page缓存区中*/ static ssize_t hello_proc_read (char* page, char** start, off_t off, int count, int* eof, void* data) { if(off > 0) { * eof = 1; return 0; } return _hello_get_val(hello_dev, page); } /*把缓冲区的值 buff保存到设备寄存器val中去*/ static ssize_t hello_proc_write(struct file* filp, co nst char __user *buff, unsigned long len, void* data) { int err = 0; char* page = N ULL; if(len > _SIZE) { printk(KERN_ALERT"The buff is too large:%lu.n", le n); return -EFAULT; } page = (char*)__get_free_page(GFP_KERNEL); if(!pa ge) { printk(KERN_ALERT"Failed to alloc page.n"); return -ENOMEM; } /*先把用户提供的缓冲区值拷贝到内核缓冲区去*/ if(copy_from_user(page, buff, len)) { printk(KERN_ALERT"Failed to copy buff from user.n"); err = -EFAU LT; goto out; } err = _hello_set_val(hello_dev, page, len); out: free_page((u nsigned long)page); return err; } /*创建/proc/hello/文件*/ static void hello_creat e_proc(void) { struct proc_dir_entry* entry; entry = proc_create(HELLO_DEVIC E_PROC_NAME, 0644, 0, &hello_fops); /*entry = create_proc_entry(HELLO_DEVIC E_PROC_NAME, 0, NULL); // 该函数已被替代 if(entry) { entry->owner = THIS _MODULE; entry->read_proc = hello_proc_read; entry->write_proc = hello_p roc_write; }*/ } /*删除/proc/hello文件*/ static void hello_remove_proc(void) { remove_proc_entry(HELLO_DEVICE_PROC_NAME, NULL); } 定义模块的加载和卸载方法 这里主要是执行设备的注册和初始化操作： 创建和删 除设备文件节点 /* 模块加载方法*/ static int __init hello_init(void) { } /*模块卸载方法*/ static void _ _exit hello_exit(void) {} 四、添加配置文件 在hello目录创建Kconfig和Makefile两个文件，其中Kconfig是在编译前执行配 置命令make menuconfig时用到，而Makefile是执行编译命令make时用 到； Makefile文件内容： obj-$(CONFIG_HELLO) += hello.o Kconfig文件内容： config HELLO tristate "First Android Driver" default m help This is the first android driver. 说明：在Kconfig配置文件中，tristate表示编译选项HELLO支持在编译内核时， hello模块支持以模块、内建和不编译三种编译方法，默认编译为模块，因此，在 编译内核前，我们需要使用make menuconfig命令配置编译选项，使得hello可以 以模块或者内建的方法进行编译。 在Makefile文件中，根据选择HELLO的值，执 行不同的编译方法。 五、添加hello模块项目到驱动程序中 修改drivers/Kconfig在menu "Device Drivers" 后添加一行： source "drivers/hello/Kconfig" 将我们自定义的hello驱动模块引入； 修改drivers/Makefile，添加hello编译模 块在里面添加 obj-$(CONFIG_HELLO) += hello/ 在内核目录/arch/arm64/configs/angler_defconfig中添加一行： CONFIG_HELLO=y 这里m表示编译成module,y表示编译进kernel只可以看到.o不会生成.ko 这样， 执行make menuconfig时，就可以配置hello模块的编译选项了，配置为编译成模 块。. 六、配置编译选择 步骤如下： • • 1.内核目录下执行make menuconfig,弹窗选择框，进入Device Drivers-->选 择First Android Driver 按y键是选中，n是不选中； 2.注意： 如果内核不支持动态加载模块，这里不能选择m，虽然我们在 Kconfig文件中配置了HELLO选项为tristate。要支持动态加载模块选项， 必须要在配置菜单中选择Enable loadable module support选项；在支持动 态卸载模块选项，必须要在Enable loadable module support菜单项中，选 择Module unloading选项。 我们这里是支持动态加载的，因此选择m，方 便加载调试。 七、编译 开始编译内核 $ make kernel 编译到内核方式： 我这里是直接编译到内核的方式,剩 下步骤按执行，编译得到内核复制到AOSP源码编译生成镜像，然后刷 入到手机中验证； 模块方式： 获得,导出放到系统驱动目录，我的平台为： /vendor/lib64/modules/ 使用insmod /vendor/lib64/modules/加载，为 了使驱动能在系统启动时加载，在中添加：insmod /vendor/lib64/modules/，这样系统开机后就会启动了 八、验证 ① 进入到dev目录，可以看到hello设备文件： ② 进入到proc目录，可以看到hello文件： ③进入到sys/class目录，可以看到hello目录： 以上都可以通过cat命令查看，echo '8' > hello命令写入操作
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