Install driver linux make

Драйверы устройств в Linux

Часть 2: Пишем в классе наш первый драйвер для Linux

Оригинал: «Device Drivers, Part 2: Writing Your First Linux Driver in the Classroom»
Автор: Anil Kumar Pugalia
Дата публикации: December 1, 2010
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: июнь 2012 г.

В этой статье, которая является частью серии статей о драйверах устройств в Linux, речь идет о концепции динамической загрузки драйверов — сначала мы перед тем, как собирать драйвер, напишем драйвер для Linux, а затем, после сборки, загрузим его.

Светлана и Пагс добрались в свой класс с опозданием и увидели, что их профессор уже начал читать лекцию. Светлана робко попросила разрешения войти. Раздраженный профессор Гопи ответил: «Входите! Вы, друзья, опять сегодня опоздали, и по какой причине»?

Пагс поспешно ответил, что они обсуждали именно ту тему, которую сегодня изучают в классе — драйверы устройств в Linux. Пагс был более, чем счастлив, когда профессор сказал: «Хорошо! Тогда что-нибудь скажите о динамической загрузке в Linux. Если вы справитесь, то я прощу вас обоих!». Пагс знал, что один из способов сделать профессора счастливым, это — покритиковать Windows.

Он объяснил: «Как известно, при обычной установке драйверов в Windows для того, чтобы их активировать, необходимо перезагрузить систему. А если это, предположим, действительно неприемлемо в случае, если это нужно делать на сервере? Вот где выигрывает Linux. В Linux можно загружать и выгружать драйверы на лету, и это активно используется сразу после загрузки системы. Кроме того, драйвер мгновенно отключается после его выгрузки. Это называется динамической загрузкой и выгрузкой драйверов в Linux «.

Это впечатлило профессора. «Хорошо! Идите на свои места, но больше не опаздывайте». Профессор продолжил лекцию: «Теперь, когда вы уже знаете, что такое динамическая загрузка и выгрузка драйверов, я, прежде, чем мы перейдем к написанию нашего первого драйверов, покажу вам, как загружать и выгружать драйвера».

Динамическая загрузка драйверов

Эти динамически загружаемые драйвера чаще всего называют модулями, которые собираются в виде отдельных модулей с расширением .ko (объект ядра). В каждой системе Linux в корне файловой системы (/) есть стандартное место для всех предварительно собранных модулей. Они организованы аналогично древовидной структуре исходных кодов ядра и находятся в директории /lib/modules/ /kernel , где результат вывода системной команды uname -r (см.рис.1).

Рис.1: Предварительно собранные модули Linux

Чтобы динамически загружать и выгружать драйверы, воспользуйтесь следующими командами, которые находятся в директории /sbin и должны выполняться с привилегиями пользователя root:

• lsmod — список модулей, загруженных в текущий момент
• insmod — добавление / загрузка указанного файла модуля
• modprobe — добавление / загрузка модуля вместе со всеми его зависимостями
• rmmod — удаление / выгрузка модуля

Давайте в качестве примера рассмотрим соответствующие драйвера файловой системы FAT. На рис.2 показан весь процесс нашего эксперимента. Файлы с модулями будут fat.ko , vfat.ko и т.д., находящиеся в директории fat (в vfat для старых версий ядра) в /lib/modules/`uname -r`/kernel/fs . Если они представлены в сжатом формате .gz , вам нужно будет распаковать их с помощью команды gunzip , прежде чем вы сможете выполнить операцию insmod .

Рис.2: Операции с модулями Linux

Модуль vfat зависит от модуля fat , так что первым должен быть загружен модуль fat.ko . Чтобы автоматически выполнить распаковку и загрузку зависимостей, воспользуйтесь командой modprobe . Обратите внимание, что когда вы пользуетесь командой modprobe , вы не должны в имени модуля указывать расширение .ko . Команда rmmod используется для выгрузки модулей.

Наш первый драйвер для Linux

Перед тем, как написать наш первый драйвер, давайте рассмотрим некоторые понятия. Драйвер никогда не работает сам по себе. Он похож на библиотеку, загружаемую из-за функций, которые будут вызваны из работающего приложения. Он написан на языке C, но в нем отсутствует функция main() . Кроме того, он будет загружаться / компоноваться с ядром, поэтому он должен компилироваться аналогично тому, как было откомпилировано ядро, и вы можете в качестве заголовочных файлов использовать только те, что есть в исходном коде ядра, а не из стандартного директория /usr/include .

Интересный факт, касающийся ядра, это то, что оно, как мы видим даже на примере нашего первого драйвера, представляет собой объектно-ориентированную реализацию на языке C. В любом драйвере есть конструктор и деструктор. Когда модуль успешно загружается в ядро, то вызывается конструктор модуля, а дескруктор модуля вызывается, когда команде rmmod удается успешно выгрузить модуль. Это в драйвере две обычные функции, разве что они называются init и exit, соответственно, и вызываются с помощью макросов module_init() и module_exit() , которые определены в заголовков ядра module.h .

С учетом вышесказанного это полный код нашего первого драйвера; назовем его ofd.c. Обратите внимание, что отсутствует заголовок stdio.h (заголовок пользовательского пространства), вместо него мы используем аналог kernel.h (заголовок пространства ядра). Функция printk() эквивалентна функции printf() . Кроме того, для обеспечения совместимости версии модуля с ядром, в которое будет загружен модуль, добавлен заголовок version.h . С помощью макроса MODULE_* заполняется информация, относящаяся к модулю, которая будет использована как «подпись» модуля.

Сборка нашего первого драйвера

Т.к. у нас есть код на языке C, настало время его скомпилировать и создать файл модуля ofd.ko . Для этого мы используем систему сборки ядра. В приведенном ниже файле Makefile происходит обращение к системе сборки ядра из исходных кодов, а файл Makefile ядра, в свою очередь, обращается к файлу Makefile нашего нового драйвера с тем, чтобы собрать драйвер.

Чтобы собрать драйвер для Linux, у вас в системе должен быть исходный код ядра (или, по крайней мере, заголовки ядра). Предполагается, что исходный код ядра будет находиться в директории /usr/src/linux . Если в вашей системе он находится в каком-нибудь другом месте, то укажите это место в переменной KERNEL_SOURCE в файле Makefile .

Когда есть код на языке C ( ofd.c ) и готов файл Makefile , то все, что нам нужно сделать для сборки нашего первого драйвера ( ofd.ko ), это вызвать команду make .

Подведем итог

Как только у нас будет файл ofd.ko , мы в роли пользователя root или с помощью команды sudo выполним обычные действия.

Команда lsmod должна вам сообщить о том, что драйвер ofd загружен.

Пока студенты экспериментировали со своим первым модулем, прозвенел звонок, сообщивший об окончании урока. Профессор Гопи подвел итог: «В настоящий момент мы не увидели ничего, кроме того, что модуль lsmod сообщил о загрузке драйвера. Куда выводит информацию команда printk ? Найдите это самостоятельно на лабораторных занятиях и познакомьте меня с своими выводами. Также учтите, что наш первый драйвер будет шаблоном для любого драйвера, который можно написать для Linux. Написание специализированных драйверов это всего лишь вопрос о том, чем будет заполнен конструктор и деструктор драйвера. Поэтому дальнейшее изучение будет представлять собой расширение данного драйвера с целью получить драйвер с конкретными функциональными возможностями».

Источник

Компиляция и установка программ из исходников

Содержание

Не редко необходимые пакеты можно найти только в виде исходных текстов, в данной статье описывается метод установки пакета из исходных текстов.

Распаковка

Программы обычно распространяются в упакованных архивах, это файлы с расширениями

Нужно понимать отличие между архиватором и упаковщиком.

Для архивации директорий и файлов используется программа tar; результатом её работы является файл с расширением .tar. Грубо говоря, это копия файловой системы — директорий и файлов с их атрибутами и правами доступа, помещённая в один файл.

Данный файл по размеру будет чуть больше, чем суммарный размер файлов, которые были архивированы. Поэтому (а может и по другой причине) используют упаковщики — программы, которые позволяют уменьшить размер файла без потери данных.

Программа tar умеет распаковывать, поэтому не нужно вызывать gunzip, а можно просто указать программе tar, что файл нужно cначала распаковать. Например, команда

сразу распакует и разархивирует. Отличие файлов с расширениями

лишь в том, что использовались разные упаковщики, программа tar определяет метод сжатия автоматически и дополнительных опций в данном случае не требуется.

После распаковки необходимо перейти в полученный каталог, все описываемые ниже команды выполняются в каталоге с исходными текстами пакета.

Сборка пакета

Для сборки программ в GNU/Linux используется (в основном) программа make, которая запускает инструкции из Makefile, но поскольку дистрибутивов GNU/Linux много, и они все разные, то для того чтобы собрать программу, нужно для каждого дистрибутива отдельно прописывать пути,где какие лежат библиотеки и заголовочные файлы. Программисты не могут изучать каждый дистрибутив и для каждого отдельно создавать Makefile. Поэтому придумали конфигураторы, которые «изучают» систему, и в соответствии с полученными знаниями создают Makefile. Но на конфигураторе они не остановились и придумали конфигураторы конфигураторов …на этом они остановились

Для сборки нам нужны компиляторы: они прописаны в зависимостях пакета build-essential, так что достаточно установить его со всеми зависимостями. Ещё нужны autoconf и automake.

Итак, чтобы собрать что-то из исходников, нужно сначала собрать конфигуратор; как собрать конфигуратор, описано в файле configure.in. Для сборки конфигуратора необходимо выполнить

Если таких скриптов в архиве не оказалось, то можно выполнить последовательно следующие команды:

Все эти команды используют файл configure.in. После выполнения этих команд создастся файл configure. После этого необходимо запустить конфигуратор для проверки наличия всех зависимостей, а также установки дополнительных опций сборки (если возможно) и просмотра результата установки (опционально- может не быть)

Конфигуратор построит Makefile основываясь на полученных знаниях и файле makefile.am. Можно передать конфигуратору опции, предусмотренные в исходниках программы, которые позволяют включать/отключать те или иные возможности программы, обычно узнать о них можно командой

Также есть набор стандартных опций, вроде

, которая указывает, какой каталог использовать для установки. Для Ubuntu обычно

БЕЗ слеша в конце! Теперь можно запустить процесс сборки самой программы командой

Для сборки достаточно привелегий обычного пользователя. Окончанием сборки можно считать момент, когда команды в консоли перестанут «беспорядочно» выполняться и не будет слова error. Теперь всё скомпилировано и готово для установки.

Установка

Усилия потраченные на Правильную установку в последствии с лихвой окупятся в случае удаления или обновления устанавливаемого программного обеспечения.

Правильная установка(Вариант №1)

Установка при помощи утилиты checkinstall. Для установки выполните

Для создания и установки deb-пакета необходимо выполнить

Правильная установка(Вариант №2)

Быстрое создание deb-пакета «вручную».

Установка (вариант №3)

Процедура создания deb-пакета подробно описана в данной статье.

Неправильная установка

Для установки необходимо выполнить

Для удаления пакета, установленного данным способом необходимо выполнить в корневой директории исходников программы (там где вы запускали make install).

Ошибки

Часто на этапе конфигурации конфигуратор сообщает, что нехватает той или иной библиотеки. Название библиотеки, которое он сообщает, не всегда соответствует названию пакета в Ubuntu. Из собственного опыта могу посоветовать поискать в Синаптике нужный пакет, исключив префикс lib, если нашлось несколько пакетов различающихся приставкой -dev в названии, то вам нужно установить именно -dev пакет (обычно он тянет за собой и не -dev пакет). Можно ещё поискать с помощью http://packages.ubuntu.com/, введя имя библиотеки в поиск по содержимому пакетов, аналогично, если найдётся dev и не dev, нужны оба . Ну или просто поискать в Google.

Необходимое программное обеспечение

Пакеты с буквами mm в конце описания — это пакеты для C++ программ. Список для bmpx, но подойдёт почти для любой GTK2/Gnome программы. Так что если не получается собрать, то посмотрите на этот список и сверьте с тем что у вас установлено.

Источник

How to install a device driver on Linux

One of the most daunting challenges for people switching from a familiar Windows or MacOS system to Linux is installing and configuring a driver. This is understandable, as Windows and MacOS have mechanisms that make this process user-friendly. For example, when you plug in a new piece of hardware, Windows automatically detects it and shows a pop-up window asking if you want to continue with the driver’s installation. You can also download a driver from the internet, then just double-click it to run a wizard or import the driver through Device Manager.

This process isn’t as easy on a Linux operating system. For one reason, Linux is an open source operating system, so there are hundreds of Linux distribution variations. This means it’s impossible to create one how-to guide that works for all Linux distros. Each Linux operating system handles the driver installation process a different way.

Second, most default Linux drivers are open source and integrated into the system, which makes installing any drivers that are not included quite complicated, even though most hardware devices can be automatically detected. Third, license policies vary among the different Linux distributions. For example, Fedora prohibits including drivers that are proprietary, legally encumbered, or that violate US laws. And Ubuntu asks users to avoid using proprietary or closed hardware.

To learn more about how Linux drivers work, I recommend reading An Introduction to Device Drivers in the book Linux Device Drivers.

Two approaches to finding drivers

1. User interfaces

If you are new to Linux and coming from the Windows or MacOS world, you’ll be glad to know that Linux offers ways to see whether a driver is available through wizard-like programs. Ubuntu offers the Additional Drivers option. Other Linux distributions provide helper programs, like Package Manager for GNOME, that you can check for available drivers.

2. Command line

What if you can’t find a driver through your nice user interface application? Or you only have access through the shell with no graphic interface whatsoever? Maybe you’ve even decided to expand your skills by using a console. You have two options:

1. Use a repository
   This is similar to the homebrew command in MacOS. By using yum, dnf, apt-get, etc., you’re basically adding a repository and updating the package cache.

1. Download, compile, and build it yourself
   This usually involves downloading a package directly from a website or using the wget command and running the configuration file and Makefile to install it. This is beyond the scope of this article, but you should be able to find online guides if you choose to go this route.

Check if a driver is already installed

Before jumping further into installing a driver in Linux, let’s look at some commands that will determine whether the driver is already available on your system.

The lspci command shows detailed information about all PCI buses and devices on the system:

Or with grep:

For example, you can type lspci | grep SAMSUNG if you want to know if a Samsung driver is installed.

The dmesg command shows all device drivers recognized by the kernel:

Or with grep:

Any driver that’s recognized will show in the results.

If nothing is recognized by the dmesg or lscpi commands, try these two commands to see if the driver is at least loaded on the disk:

Tip: As with lspci or dmesg, append | grep to either command above to filter the results.

If a driver is recognized by those commands but not by lscpi or dmesg, it means the driver is on the disk but not in the kernel. In this case, load the module with the modprobe command:

Run as this command as sudo since this module must be installed as a root user.

Add the repository and install

There are different ways to add the repository through yum, dnf, and apt-get; describing them all is beyond the scope of this article. To make it simple, this example will use apt-get, but the idea is similar for the other options.

1. Delete the existing repository, if it exists.

where NAME_OF_DRIVER is the probable name of your driver. You can also add pattern match to your regular expression to filter further.

2. Add the repository to the repolist, which should be specified in the driver guide.

where REPOLIST_OF_DRIVER should be specified from the driver documentation (e.g., epel-list).

3. Update the repository list.

4. Install the package.

5. Check the installation.

Run the lscpi command (as above) to check that the driver was installed successfully.

Источник