making makefile for device driver

making makefile

__KERNEL__ symbol definition

    어떠한 헤더를 포함하기 전에 __KERNEL__ symbol을 define 해야 함 

    커널 내에 많은 kernel-specific content들이 이 symbol 없이는 unavailable

MODULE

    #include <linux/module.h> 하기 전에 MODULE이 정의 되어 있어야 함

    (driver를 제외하고 - 왜 ? driver는 kernel 내부로 directly linked)

__SMP__ <- optional (used on SMP machine)

    kernel header를 including하기 전에 이것을 정의

    ex.

    #include <linux/config.h>

    #indef CONFIG_SMP

    #define __SMP__

    #endif

    

-O flag

    module write 경우에는 반드시 compier에게 명시해야 함

    많은 함수들이 inline으로서 header file들 내에 선언 되어 있기 때문

    gcc는 optimization이 enable되어 있지 않는 한, inline function들을 expand 하지 않음

    이것으로 inline function들을 debugging 가능

    

    Documentation/Changes 에서 돌리고 있는 compiler가 kernel과 match되는지 check 해야 함

    

    Kernal and ompiler are developed at the same time

    많은 group을 통해서 때때로 tool의 변화는 bug를 만들기도 함

    

        어떤 경우는 separate package를 제공하기도 함

-Wall

    all warnings

    이것을 사용해서 (compiler flag) 모든 warning을 보게 함.

    Linus의 코딩 style에 맞지 않는 경우 warning으로 만들기 도 함

    

    Documentation/CodingStyle

        여기의 내용을 반드시 읽어서 coding style을 익혀야 함

CFLAGS

    make에 의해서 사용되는 CFLAGS variable 내에 위에서 언급한 flage들이 있으면 됨.

-r

    object file들은 ld -r command에 의해서 join됨. (linker를 사용하지만, 실제로 linking operation은 아님)

ex.

minimal example

    

    KERNELDIR = /usr/src/linux

    

    includde $(KERNELDIR)/.config

    

    CFLAGS = -D_ _KERNEL_ _ -DMODULE -I$(KERNELDIR)/include -O -Wall

    

    ifdef CONFIG_SMP

     CFLAGS += -D_ _SMP_ _ -DSMP

    endif

    all: skull.o

    skull.o: skull_init.o skull_clean.o

      $(LD) -r $? -o $@

    

    clean:

      rm -f *.o *? core

    there is no .c file in the example above

    because make is smart enough to change .c files to .o files

    without using $(CC), $(CFLAGS)

Makefile is

include

shared library 생성 가능

static library 생성 가능

-static

gcc -static ... <-- with -static, output files compile are linked statically

and the size of these files are too big. So, it is required to reduce the size of files by using 'strip' like as follows

    strip output_name

ex. 

arm-nonoe-linux-gnueabi-strip output_name <- 사용하지 않는 symbol들의 strip

insmod

    로 위의 방법을 compile된 kernel module을 loading한다.

    loading + linking

mknod

    compile 후, device driver에서 사용하는 device  file /dev/virtual_device를 mknod로 생성

    mknod /dev/virtual_Device c 300 0

    

        ; mknod로 device node를 생성

        ; /dev/virtual_device는 생성할 device file name

        ; c는 character device 의미 (b면 block device 의미)

        ; 300은 major number

        ; 0은 minor number

    

    insmod virtual_device1.ko   <- 자신이 compile한 

        생성된 문자 device node를 이용하기 윃서 

        문자 device driver를 설치하고, app.을 실행한다.

TEST

----

1. create a device driver

2. create a Makefile for the device driver

    CC = gcc

    obj-m := ku_ipc.o

    

    KERNELDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build

    PWD := $(shell pwd)

    

    default :

     $(MAKE) -C $(KERNELDIR) SUBDIRS=$(PWD) modules

    

    clean:

     rm -rf *.ko

     rm -rf *.mod.*

     rm -rf .*.cmd

     rm -rf *.o

     rm -f *.markers

     rm -f *.order

     rm -f *.symvers

     rm -rf .tmp_versions

    

    install :

     insmod ku_ipc.ko

     mknod /dev/ipc c 300 0

    

    uninstall :

     rmmod ku_ipc.ko

     rm /dev/ipc -f

3. create an application

4. app.을 위한 Makefile

    CC = gcc

    CFLAGS = -O -g

    LDFLAGS = -O -g

    LDFLAGS = -O

    

    OBJS = main.o

    

    #LIBS = libproject.a

    

    test: $(OBJS)

     $(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS) $(LIBS)

    

    main.o: main.c

    

    clean:

     rm -f $(OBJS) test

    

    .c.o:

     $(CC) $(CFLAGS) $(DEFS) $(INCLUDES) -c $<

5. app.의 compile 및 test를 편리하게 하기 위한 batch file

    batch_file.bat를 만들고 다음과 같이 내용을 채운 후, 

    

    make clean

    make

    ./test

    

    위 batch file은

    ./batch_file.bat 로 실행

6. device driver를 편리하게 등록 하기 위한 batch file 작성

    make clean

    make

    mknod /dev/ku_ipc c 300 0

    insmod ku_ipc.ko

Build 단계를 분리하기 (1. library file & object file --> 2. executable file)

HAL은 shared library의 형태 (*.so)

link는 안하고 단지 compile만 하려면,  “-c” option을 붙인다.

gcc -c

그리고 link

MAIN_SRC = mymain

LIB_SRC1 = mylib_src_1

all : $(MAIN_SRC)

$(MAIN_SRC): $(MAIN_SRC).o $(LIB_SRC1).o

$(CC) $^ -o $@

$(MAIN_SRC).o: $(MAIN_SRC).c

$(CC) -c $^

$(LIB_SRC1).o: $(LIB_SRC1).c

$(CC) -c $^

makefile은 shellscript file임

program 가능

주석 가능 (“#”)

all 부터 시작

target : srouce

method

clean:

rm -f *.o target_name

.bashrc에

alias rm=’rm -i’ ← -i is always asking to remove

library creation

ar is used

ar [options] [archives] [member, member,...]

ar ruv target_name obj1.o obj2.o

archive

tar

gcc options

path 포함

-L [path]

library 포함

-l [library name]

gcc -o target_name target_source.o -L . -lpthread

여기서 경로는 . 현재 위치부터 임을 지정(위 예는 pthread.a를 . 현재 위치부터 찾으라는 것)

library의 type(*.a, *.so)를 지정하지 않음 -- 기본적으로 shared library를 사용

include 

-I [path]

shared library compile

1) shared library compile

MAIN_SRC = main

LIB_OUT = lib_name.so

all : $(MAIN_SRC)

$(MAIN_SRC) : $(MAIN_SRC).o $(LIB_OUT)

$(CC) -o $@ $^ -L . -lpthread

$(LIB_OUT): $(LIB_SRC1).o

$(CC) -shared -o $@ @^

$(MAIN_SRC).o: $(MAIN_SRC).c

$(CC) -c $^

$(LIB_SRC2).o : $(LIB_SRC2).c

$(CC) -fPIC -c $(LIB_SRC2).c ← flag로 PIC (Position Independent Code)을 지정

shared library는 PIC 임

2) usage of the shared library

make -f Makefile.sharedlib으로 위 shared lib 사용 것을 해 보면, 

gcc -fPIC -c lib_src1.c

gcc -fPIC -c lib_src2.c

gcc -shared -o libtarget_shared.so lib_src1.o lib_src2.o

gcc -o target_name -L . -l target_shared

3) conf for the shared library

shared는 위치를 알 수 있기에 공유가 가능(OS에서 공유 시켜줌)

공유 시켜주는 위치

설정과 관련된 것은 모두 /etc 에

/etc에 가보면 ld.so.conf 파일이 보인다.

UNIX의 linker는 ld

linker & loader

compiler 내 ld는 linking, OS내 ld는 loader

ld.so.conf <- shared library의 loading용 configuration file임

열어보면, vi ld.so.conf file내에는 다음과 같이 모든 conf file들을 include함

include /etc/ld.so.conf.d/-.conf ← 모든 conf를 include함

위에 포함되도록 ld.so.conf.d에 자신의 conf를 만들고 이 conf file내에 자신이 새롭게 추가한 shared library의 path를 지정한다.(pwd로 절대경로를 얻어서)

ex.

include .config <-- inclusion

PLATFORM = 

CC = $(PLATFORM)gcc

ifeq ($(CONFIG_LIB), static) <-- CONFIG_LIB은 .config file 내에 정의

target : clean

@echo “CONFIG_LIB: $(CONFIG_LIB)”

$(MAKE) -C /root/linux_sample....

else

target:clean

@echo “CONFIG_LIB: $(CONFIG_LIB)”

$(MAKE) -C /root/linux_sample....

endif

즉, config 을 만들면 위 directory에 추가된다.

/etc/ld.so.conf.d# ← 여기에 들어가보면, 여거 conf가 존재

GL.conf libasound2.conf vmware-toos-libraries.conf

i486-linux-gnu.conf libc.conf

위 conf 중 어떤 것은 절대 경로로 지정된 것도 있음

나중에 shared lib을 사용하려면, shared library가 존재하는 path를 이렇게 지정해 주어야 한다.

현재 작업 중인 (shared lib.이 존재하는 절대 경로를 pwd로 알아내어 *.conf file에 지정한다.)

vi lib_shared.conf ← 에 넣는다.

ldconfig <-- 이제 위에서 지정한 것도 shared library로 path 지정 해 주는 명령어

ldconfig를 수행하면 conf file들을 쭉 읽어서 경로를 update함

.config file

make menuconfig 에서 설정한 설정 정보들이 저장되는 file

build 시마다 다른 makefile 사용하기

make -f Makefiles.staticlib <- 여러 개의 makefile이 존재할 때 특정 makefile을 지정할 수 있음