QEMU环境下加载首个Linux驱动模块

本文档详细描述了在Ubuntu 20.04操作系统中，利用QEMU虚拟化技术加载并测试首个Linux驱动模块的方法。整个过程基于Linux内核4.0版本。

准备工作包括下载Linux 4.0内核源码以及设置QEMU开发环境。

接下来，我们将创建一个简单的驱动模块——Hello World模块。

1. 编写驱动程序代码

#include
#include
#include

static int __init hello_world_init(void)
{
printk(KERN_INFO "Hello, World!\n");
return 0;
}

static void __exit hello_world_exit(void)
{
printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");
}

module_init(hello_world_init);
module_exit(hello_world_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

将上述代码保存为HelloWorld.c，并放置于kernel/drivers/rivotek目录下。

2. 编写Makefile和Kconfig文件

Kconfig文件:

config HELLOWORLD
tristate "Hello World driver support"
default m
help
This option enables the Hello World driver module for testing purposes only.

Makefile文件:

# Makefile for the Rivotek device drivers
obj-$(CONFIG_HELLOWORLD) += HelloWorld.o

通过这些配置，确保在执行make [defconfig]命令时，HelloWorld驱动会被编译成HelloWorld.ko模块。

3. 更新drivers目录下的Kconfig和Makefile文件

为了使内核构建系统能够识别新添加的rivotek驱动模块，需要修改drivers/Kconfig和drivers/Makefile文件。

修改Kconfig文件:

diff --git a/drivers/Kconfig b/drivers/Kconfig
index c0cc96ba..aa659097 100644
--- a/drivers/Kconfig
+++ b/drivers/Kconfig
@@ -182,4 +182,6 @@ source "drivers/thunderbolt/Kconfig"
source "drivers/android/Kconfig"
+source "drivers/rivotek/Kconfig"
+endmenu

修改Makefile文件:

diff --git a/drivers/Makefile b/drivers/Makefile
index 527a6da8..e178dba6 100644
--- a/drivers/Makefile
+++ b/drivers/Makefile
@@ -165,3 +165,6 @@ obj-$(CONFIG_RAS) += ras/
obj-$(CONFIG_THUNDERBOLT) += thunderbolt/
obj-$(CONFIG_CORESIGHT) += coresight/
obj-$(CONFIG_ANDROID) += android/
+
+obj-y += rivotek/

完成上述步骤后，可以通过make menuconfig命令检查配置选项是否正确添加。

4. 测试驱动模块

在清理旧的编译结果后，重新编译内核并安装新模块。

执行命令:make distclean && make vexpress_qemu_defconfig && make -j10

编译完成后，检查drivers/rivotek/目录，确认HelloWorld.ko模块已成功生成。

最后，使用QEMU启动内核，并验证模块加载情况。