LV015-怎么加载

一、加载命令

前面我们已经拿到了 ko 文件，现在我们来学习一下怎么加载 ko 驱动。先来学习几个命令：

1. file——查看文件格式

file 命令可用于查看指定的.ko 文件可以用于哪种平台，一般使用格式如下：

file module_name.ko

输出信息中，带 x86 字样的适用于主机 ubuntu linux，带 arm 字样的适用于开发板 linux。

2. dmesg——内核日志查看

dmesg 命令可用于查看内核的打印的提示信息，主要是在 Ubuntu 中加载模块的使用后使用，我们的开发板会实时在串口终端界面打提示信息，一般使用格式如下：

sudo dmesg -c  # 清除内核已打印的信息
dmseg          # 查看内核的打印信息

3. 模块相关的命令

3.1 insmod——加载指定模块

insmod 命令可用于加载.ko 文件，一般使用格式如下：

insmod module_name.ko

3.2 lsmod——查看已经加载的模块

lsmod 命令可用显示已经加载的模块，一般使用格式如下：

lsmod module_name.ko

3.3 rmmod——卸载已经加载的模块

rmmod 命令可用于卸载已经加载的模块，一般使用格式如下：

rmmod module_name

4. 加载测试

4.1 获取内核模块文件

上一节我们编译了两个内核模块文件，一个是在内核源码中编译的，另一个是在内核源码外编译的，这两个文件可以在这里找：02_module_load/module_load_test

4.2 拷贝到根文件系统

我们前面配置的开发环境是从 nfs 挂载根文件系统，所以我们直接把这两个内核模块文件拷贝到根文件系统去就行了，linux 系统启动后，我们就可以看到。

mkdir ~/4nfs/imx6ull_rootfs/driver_demo
cp -rvf module_load_test ~/4nfs/imx6ull_rootfs/drivers_demo/

我们启动开发板，然后看一下/driver_demo 目录：

需要注意的事这里并不是所有的移植完的根文件系统都有 tree 命令，有的话就能用。另外我发现好像加载有些延迟，拷贝完，linux 开发板上还没有这些文件，等待一小会就好了。

4.3 模块测试

注意，两个测试模块名字一样，就不要同时加载了，一个测试完卸载后再加载另一个测试。命令都是一样的。

cd /drivers_demo

insmod hello_world_demo.ko # 加载模块
lsmod                      # 查看已加载模块
rmmod hello_world_demo     # 卸载已加载的模块

二、modprobe

还有一个很强大的命令就是 modprobe，使用它，我们可以不进入驱动所在的目录。

1. 一个错误的解决

1.1 原因分析

还记得前边使用 buildroot 构建根文件系统的时候，有一个报错：

这里的这个目录起始就是为 modprobe 这个命令准备的，这个目录中将会存放驱动文件，然后可以不进入此目录，就直接使用 modprobe 命令加载指定的驱动。

“/lib/modules”这个目录是通用的，不管用的什么板子、什么内核，这部分是一样的。不一样的是这个目录下的子目录，会有一个以内核版本命名的目录，这个目录才是最终存放驱动的目录，例如“/lib/modules/4.19.71”，这里要根据我们所使用的 Linux 内核版本来设置，比如 ALPHA 开发板现在用的是 4.19.71 版本的 Linux 内核，因此就是“/lib/modules/4.19.71”。如果使用的其他版本内核，比如 5.14.31，那么就应该创建“/lib/modules/5.14.31”目录，否则 modprobe 命令无法加载驱动模块。

所以我们先自行在根文件系统创建这个目录，这个目录名怎么确定？我们可以看开机打印信息：

或者制作的根文件系统支持 uname 命令的话也可以使用这个命令来看：

uname -r

我们手动创建这个目录

mkdir -p /lib/modules/4.19.71-00007-g51f3cd8ec-dirty

之后就会发现这个报错就会消失，但是又会报另一个错：

可以看出， modprobe 提示无法打开“modules.dep”这个文件，因此驱动挂载失败了。我们不用手动创建 modules.dep 这个文件，直接输入 depmod 命令即可自动生成 modules.dep。

1.2 添加 depmod 命令

有些根文件系统可能没有 depmod 这个命令，如果没有这个命令就只能重新配置 busybox 了，所以我们可以进入 buildroot 源码（我用的是这个）中，执行以下命令打开 busybox 的配置窗口：

cd ~/7Linux/buildroot-2023.05.1
sudo make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- busybox-menuconfig

这里要加个 sudo，不然有个地方会报没有权限，反正我的是这样的。然后就会打开 busybox 的配置窗口。我们按以下配置项路径找一下 depmod 的配置项：

Linux Module Utilities  ---> 
	[*] depmod (27 kb)

勾选这个 depmod：

 BusyBox 1.36.1 Configuration
 ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
  ┌──────────────────────── Linux Module Utilities ─────────────────────────┐
  │  Arrow keys navigate the menu.  <Enter> selects submenus --->.          │  
  │  Highlighted letters are hotkeys.  Pressing <Y> includes, <N> excludes, │  
  │  <M> modularizes features.  Press <Esc><Esc> to exit, <?> for Help, </> │  
  │  for Search.  Legend: [*] built-in  [ ] excluded  <M> module  < >       │  
  │ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │  
  │ │[ ] Simplified modutils                                              │ │  
  │ │[*] depmod (27 kb)                                                   │ │  
  │ │[*] insmod (22 kb)                                                   │ │  
  │ │[*] lsmod (1.9 kb)                                                   │ │  
  │ │[*]   Pretty output                                                  │ │  
  │ │[ ] modinfo (24 kb)                                                  │ │  
  │ │[*] modprobe (28 kb)                                                 │ │  
  │ │[ ]   Blacklist support                                              │ │  
  │ │[*] rmmod (3.3 kb)                                                   │ │  
  │ │--- Options common to multiple modutils                              │ │  
  │ │[*] Accept module options on modprobe command line                   │ │  
  │ │[ ] Support version 2.2/2.4 Linux kernels                            │ │  
  │ │[*] Support tainted module checking with new kernels                 │ │  
  │ │[ ] Try to load module from a mmap'ed area                           │ │  
  │ │[*] Support module.aliases file                                      │ │  
  │ │[*] Support module.symbols file                                      │ │  
  │ │(/lib/modules) Default directory containing modules                  │ │  
  │ │(modules.dep) Default name of modules.dep                            │ │  
  │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │  
  ├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤  
  │                    <Select>    < Exit >    < Help >                     │  
  └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

看最后两个配置项，我们应该是可以在这里自定义这个模块默认存放的目录以及 modules.dep 的默认文件名，不过这里还是默认好了。最后我们保存退出。然后我们执行以下命令重新编译：

sudo make # 在图形界面已经配置过编译工具链了

1.3 重启测试

最后重启，就会发现还在报，原来是还需要用这个命令自动生成一些文件，我们直接在终端执行 depmod，就会生成下图这些文件：

depmod

然后我们再重启，应该就不会有这些报错了：

2. 加载驱动

我们前边知道可以用 insmod 命令加载驱动，但是这个命令有一个缺点，就是驱动若是依赖其他驱动的话，就需要先加载其他依赖的驱动，然后这个驱动才能加载成功，这样是有些麻烦的，而且还需要指定驱动路径或者到驱动存放目录下才能加载。我们可以吧驱动放在上面创建的目录下：

cp drivers_demo/module_load_test/outside /lib/modules/4.19.71-00007-g51f3cd8ec-dirty/ -r

然后我们直接在根目录执行：

modprobe hello_world_demo.ko

然后会有以下信息：

从图中可以看出，报错了，第一次并未加载成功，这个时候我们需要执行一次 depmod 命令重新生成一下那几个文件：

ls /lib/modules/`uname -r` -F

更新完毕后重新加载就可以了：

重新生成后，就可以成功加载驱动啦。

3. 命令说明

上面我们已经把问题解决，也体验了这个命令，接下来我们来学习一下这个命令的使用。

3.1 命令格式

我们可以直接在 ubuntu 下看一下 man 手册：

NAME
       modprobe - Add and remove modules from the Linux Kernel

SYNOPSIS
       modprobe [-v] [-V] [-C config-file] [-n] [-i] [-q] [-b] [modulename] [module parameters...]

       modprobe [-r] [-v] [-n] [-i] [modulename...]

       modprobe [-c]

       modprobe [--dump-modversions] [filename]

modprobe 会从 linux 内核中智能地添加或者移除模块。modprobe 需要一个实时更新的 modules.dep 文件，这个文件位于这里：

/lib/modules/`uname -r`/modules.dep

这个文件由 depmod 命令生成。这个文件列出了每个模块还需要依赖哪些其他的模块。 modprobe 利用这个文件来自动解决添加和删除模块时候的依赖关系。我们可以看一下 bulidroot 创建的根文件系统中这个命令的手册：

BusyBox v1.36.1 (2024-11-02 20:28:53 CST) multi-call binary.

Usage: modprobe [-alrqvsD] MODULE [SYMBOL=VALUE]...

        -a      Load multiple MODULEs
        -l      List (MODULE is a pattern)
        -r      Remove MODULE (stacks) or do autoclean
        -q      Quiet
        -v      Verbose
        -s      Log to syslog
        -D      Show dependencies

modprobe 命令在加载驱动模块的时候， 会同时加载该模块依赖的其他模块。 比如 helloworld.ko 依赖 before.ko，使用 insmod 加载的时候， 就必须先加载 before.ko， 然后在加载 helloworld.ko 才可以加载成功。 但是使用 modprobe 加载的时候， 他会自动分析模块的依赖关系， 然后将所有的依赖的模块都加载到内核当中。 比较“聪明” 。

同样， 在卸载驱动模块的时候， 如果模块存在依赖关系， 如果使用 insmod 命令， 需要手动卸载依赖的内核模块， 但是使用 modprobe 命令可以自动卸载驱动模块所依赖的其他模块。所以， 如果驱动模块是以“modprobe helloworld.ko”命令加载的， 卸载的时候使用“modprobe -r helloworld.ko” 命令卸载。但是使用 modprobe 卸载存在一个问题， 如果所依赖的模块被其他模块所使用， 这时候就不能使用 modprobe 卸载。 所以还是推荐使用 rmmod 命令来卸载。

3.1 modprobe -l

这个命令可以列出内核中所有已经或者未挂载的所有模块

modprobe -l

3.2 modprobe -r

前面我们知道了怎么加载驱动，怎么卸载呢？可以用这个命令：

modprobe -r MODULE

移除已加载的模块，和 rmmod 功能类似。注意：模块名是不能带有后缀的，我们通过 modprobe -l 所看到的模块，都是带有 .ko 或 .o 后缀。前面已经说了，当要卸载的模块依赖于别的模块的时候可能就会有问题，所以卸载的时候其实不是很常用这个命令，主要还是用的 rmmod。

3.3 modprobe -D

这个命令是显示依赖：

modprobe -D MODULE

4. 搜索目录

在 Linux 中，modprobe 命令会在下面的路径搜索可加载的内核模块：

/lib/modules/`uname -r` #（内核模块所在的默认目录）

uname -r 为当前系统所使用的内核版本。当我们使用 modprobe 命令加载一个内核模块时，系统首先会在上面的路径中搜索是否存在该模块，若存在，系统会将其加载到内存中。若以上三个路径都没有找到该模块，则系统会返回“找不到该模块”的错误。

我们可以通过 modprobe 配置文件来设置搜索路径。Linux 中 modprobe 的配置文件为/etc/modprobe.conf 和/etc/modprobe.d/，其中/etc/modprobe.conf 为全局配置文件，而/etc/modprobe.d/为目录，其中存放的是单独的模块配置文件。

在打开的 modprobe.conf 文件中，我们可以设定模块搜索路径，例如：

install 模块名 路径

其实在前面打开 depmod 命令的时候，我们看到是可以直接在 buildroot 中配置目录的：

这里我就没做具体尝试了，感觉目前好像也不是很重要，后面有需要再补充吧。