디바이스 드라이버를 만들기 위한 아주 기본 적인 것은 이미 알았을 것이다. 이제는 좀더 복잡하지만
알아야만 하는 것들에 대해 얘기해보자.
버전
모듈을 만드는 것은 커널의 버전과 밀접한 관계가 있고 커널의 버전이 변경되면서 디바이스
드라이버의 구조 자체도 조금씩 변하므로 여러 버전의 커널에서 동시에 사용될 수 있도록
만들기 위해선 커널의 버전을 구분해 컴파일되고 동작되도록 해줘야한다.
리눅스에선 현재 커널의 버전을 LINUX_VERSION_CODE로 나타낸다. 그리고 KERNEL_VERSION이란
매크로가 있어 이 것을 사용하면 LINUX_VERSION_CODE와 비교할 수 있게된다.
디바이스 번호 동적 할당
디바이스 번호가 이미 정해진 것이 많기 때문에 그 값을 정해 쓸 필요가 없는 경우엔 현재
시스템에서 사용하지 않는 번호를 찾아 사용하면 되기 때문에 모듈을 등록하는 당시에 비어
있는 번호를 동적으로 알아내 그 것을 사용한다. 사용은 init_module()에서 다음 함수를
사용해 주번호를 얻어 온다.
#define DEVICE_NAME "char_dev"
static int Major;
...
int init_module()
{
Major = module_register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &Fops);
...
}
...
module_register_chrdev() 함수의 처음 값인 주번호에 0을 넘겨주면 동적으로 할당해 준다.
리턴되어 오는 값이 음수인 경우는 에러가 있는 것이고 양수인 경우는 그 것을 그대로 사용
하면 된다. cleanup_module()에선 얻어져 저장되어 있는 Major 변수의 값을 사용하면 된다.
Use Count
lsmod 명령으로 현재 시스템에 등록된 모듈에 대해 열거해보면 세번재 항목이 'Used'인데
이 것은 이 모듈이 다른 모듈에 의해 멀마나 사용되는 가를 나타낸다. 이 값을 위한 매크로가
준비되어 있는데 MOD_INC_USE_COUNT, MOD_DEC_USE_COUNT 이고 각각을 open과 release에 넣어
주면 lsmod를 사용해 값을 알 수 있게 된다.
/proc
리눅스 커널은 /proc 이란 파일 시스템이 존재한다. /proc엔 커널의 내부에 존재하는 정보를
얻을 수 있거나 혹은 커널이나 모듈 프로세스로 정보를 전달하고 읽을 때 사용할 수 있다.
예를 들어 'cat /proc/interrupt'을 해보면 현재 시스템의 인러텁드에 대한 정보를 알 수
있는데 이 내용은 모두 커널 내부에 들어 있는 것들이다.
/proc을 사용하기 위해선 init_module()에서 특정 정보를 등록해 주고 cleanup_module()에서
해제해 주면된다. 그러나 /proc으로는 Use Count를 알 수 없고 특히 파일은 열리고 모듈은
제거됐으면 결과는 예측할 수 없게 된다. /proc을 위한 구조체의 정의는
include/linux/proc_fs.h에 정의된 proc_dir_entry다.
6.4. 알아야할 것 들
디바이스 드라이버를 만들기 위한 아주 기본 적인 것은 이미 알았을 것이다. 이제는 좀더 복잡하지만 알아야만 하는 것들에 대해 얘기해보자.
모듈을 만드는 것은 커널의 버전과 밀접한 관계가 있고 커널의 버전이 변경되면서 디바이스 드라이버의 구조 자체도 조금씩 변하므로 여러 버전의 커널에서 동시에 사용될 수 있도록 만들기 위해선 커널의 버전을 구분해 컴파일되고 동작되도록 해줘야한다.
리눅스에선 현재 커널의 버전을 LINUX_VERSION_CODE로 나타낸다. 그리고 KERNEL_VERSION이란 매크로가 있어 이 것을 사용하면 LINUX_VERSION_CODE와 비교할 수 있게된다.
디바이스 번호가 이미 정해진 것이 많기 때문에 그 값을 정해 쓸 필요가 없는 경우엔 현재 시스템에서 사용하지 않는 번호를 찾아 사용하면 되기 때문에 모듈을 등록하는 당시에 비어 있는 번호를 동적으로 알아내 그 것을 사용한다. 사용은 init_module()에서 다음 함수를 사용해 주번호를 얻어 온다.
module_register_chrdev() 함수의 처음 값인 주번호에 0을 넘겨주면 동적으로 할당해 준다. 리턴되어 오는 값이 음수인 경우는 에러가 있는 것이고 양수인 경우는 그 것을 그대로 사용 하면 된다. cleanup_module()에선 얻어져 저장되어 있는 Major 변수의 값을 사용하면 된다.
lsmod 명령으로 현재 시스템에 등록된 모듈에 대해 열거해보면 세번재 항목이 'Used'인데 이 것은 이 모듈이 다른 모듈에 의해 멀마나 사용되는 가를 나타낸다. 이 값을 위한 매크로가 준비되어 있는데 MOD_INC_USE_COUNT, MOD_DEC_USE_COUNT 이고 각각을 open과 release에 넣어 주면 lsmod를 사용해 값을 알 수 있게 된다.
리눅스 커널은 /proc 이란 파일 시스템이 존재한다. /proc엔 커널의 내부에 존재하는 정보를 얻을 수 있거나 혹은 커널이나 모듈 프로세스로 정보를 전달하고 읽을 때 사용할 수 있다. 예를 들어 'cat /proc/interrupt'을 해보면 현재 시스템의 인러텁드에 대한 정보를 알 수 있는데 이 내용은 모두 커널 내부에 들어 있는 것들이다.
/proc을 사용하기 위해선 init_module()에서 특정 정보를 등록해 주고 cleanup_module()에서 해제해 주면된다. 그러나 /proc으로는 Use Count를 알 수 없고 특히 파일은 열리고 모듈은 제거됐으면 결과는 예측할 수 없게 된다. /proc을 위한 구조체의 정의는 include/linux/proc_fs.h에 정의된 proc_dir_entry다.
실제 사용하는 것은 다음과 같다. Ori Pomerantz가 지은 ' 리눅스 커널 모듈 프로그래밍 안내서' 에서 발췌 했다.
리눅스에서 Ethernet Card나 Sound Card 설정을 해본 사람은 이 카드들에게 특정 경우 IO 어드레스나 IRQ 등을 지정하기 위해 insmod 등을 사용하면서 같이 파라미터를 넘겨준 경 험이 있을 것이다.
커널 모듈은 argc, argv를 받을 수 없기 때문에 대신 전역 변수를 사용해 값을 넘겨 줄 수 있도록 되어 있다. 변수는 전역으로 설정하고 특정 매크로를 사용해 준다.
위에서 str1과 str2가 전역 변수로 선언되고 모듈 파라미터로 정의됐다. 나중에 insmod를 실행할 때 'insmod str1=abc str2=def'와 같이 하면되다.
모듈은 커널과 같은 레벨에서 실행되므로 표준 라이브러리는 사용할 수 없다. 사용할 수 있는 것은 커널 함수이고 /proc/ksyms에서 확인할 수 있다.
인터럽트를 사용하는 경우 처리하는 동안 다른 인터럽트가 걸리지 않도록 하기 위해 인터럽트를 막아 놓았다면 처리가 다 끝나고 나서는 반드시 인터럽트를 가능하도록 해줘야한다. 그러지 않으면 시스템은 먹통이 될 것이다.
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