Linux 将设备驱动程序实现为一组内核模块

我有一个用户空间库，用于通过串行端口与设备通信。该库相当复杂，可以执行许多任务，包括将头放在有效负载上、分割消息、发送消息、处理响应、初始化设备等

我想把这个库转移到内核空间，并考虑将库分解成几个定义良好的内核模块，以便

• 我可以在将来为交换层敞开大门（例如，用SPI层交换USART层）
• 发展会更容易。如果它被分割，我可以将库一块一块地迁移到内核空间

以前有人做过这样的事吗？在内核模块之间通信的最佳方式（效率方面）是什么？有什么我应该避免的陷阱吗

---

最后，是否有一些很好的驱动程序示例是作为一组内核模块实现的？

不确定这是否有帮助，但ALSA由许多不同的模块组成，每个不同的声音芯片都有不同的模块，以及其他芯片所依赖的几个常见模块：

$ lsmod | grep snd
snd_hrtimer            12744  1 
snd_hda_codec_realtek   330769  1 
snd_hda_intel          33390  2 
snd_usb_audio         118064  0 
snd_hda_codec         104802  2 snd_hda_codec_realtek,snd_hda_intel
snd_pcm                96714  3 snd_hda_intel,snd_usb_audio,snd_hda_codec
snd_hwdep              13668  2 snd_usb_audio,snd_hda_codec
snd_usbmidi_lib        25371  1 snd_usb_audio
snd_seq_midi           13324  0 
snd_rawmidi            30547  2 snd_usbmidi_lib,snd_seq_midi
snd_seq_midi_event     14899  1 snd_seq_midi
snd_seq                61896  3 snd_seq_midi,snd_seq_midi_event
snd_timer              29991  3 snd_hrtimer,snd_pcm,snd_seq
snd_seq_device         14540  3 snd_seq_midi,snd_rawmidi,snd_seq
snd                    68266  16 snd_hda_codec_realtek,snd_hda_intel,snd_usb_audio,snd_hda_codec,snd_pcm,snd_hwdep,snd_usbmidi_lib,snd_rawmidi,snd_seq,snd_timer,snd_seq_device
soundcore              12680  1 snd
snd_page_alloc         18529  2 snd_hda_intel,snd_pcm

---

重构依赖关系图留给读者作为练习。

所有内核模块都在相同的地址空间中运行。要从一个模块调用另一个模块，需要导出一些符号：函数或全局变量。虽然在这种情况下使用全局变量可能是一种糟糕的风格。请注意，导出的符号将与所有其他内核符号位于相同的名称空间中。为了避免名称冲突，您应该为它们使用一些定义良好的前缀，通常是模块名称和下划线。因此，如果您的一个模块被称为

foo

，并且您想要导出函数

bar（）

，您可以在

foo

模块中使用如下代码：

void foo_bar(const char *prm) {
  printk (KERN_INFO "foo_bar(%s) was called\n", prm);
}
EXPORT_SYMBOL(foo_bar);

在另一个模块中，比如buz，只需调用以下函数：

foo_bar("qux");

请注意，在内核模块中，您不能使用libc（或其他库）功能，许多常见的事情，如内存管理、文件I/O、网络等，可能会非常复杂。还要注意，内核模块调试不是一项简单的任务，许多错误将导致内核死机，而不是无害的分段错误

---

因此，在将一些工作库移动到内核空间之前，请三思。可能最好将库拆分为相同的“模块”，但将其（或其大部分）保留在用户空间中。

一般建议是避免将内容从用户空间移动到内核空间。如果您的用户空间解决方案有效，为什么要将其移动到内核空间？？