驅動程式 - Linux Device Driver (LDD) - 使用範例 - Assembly (MIPSel) - Hello, world!

Hello, world!是一個相當經典的入門教學範例，從這個範例的框架，使用者可以一探Linux Kernel的精簡之美，當然，它主要表達的目的，更多是對於操作環境的熟悉

ldd.S

    .set noreorder

    .global init_module
    .global cleanup_module

    .macro push arg:req
        addiu $sp, -4
        sw \arg, 0($sp)
    .endm

    .macro pop arg:req
        lw \arg, 0($sp)
        addiu $sp, 4
    .endm

    .section .modinfo, "ae"
__UNIQUE_ID_0: .asciz "license=GPL"
__UNIQUE_ID_1: .asciz "author=Steward Fu"
__UNIQUE_ID_2: .asciz "description=Linux Driver"

    .section .text
msg_load:   .asciz "Hello, world!\n" 
msg_unload: .asciz "Unload it\n"

    .align 2
    .section .text
init_module:
    push $ra
    la $a0, msg_load
    jal printk
    nop
    pop $ra
    jr $ra
    move $v0, $0

cleanup_module:
    push $ra
    la $a0, msg_unload
    jal printk
    nop
    pop $ra 
    jr $ra
    move $v0, $0

init_module: 系統載入驅動程式時，第一時間呼叫使用
cleanup_module: 卸載驅動程式時，最後時間被系統呼叫使用

MIPS Assembly最擾人的地方就屬Branch Delay Slot，意思就是，執行Branch指令後，它的下一個指令會先被執行，然後才執行Branch指令(延遲一個指令)，這也是為何jal printk後面要有一個nop，如果沒有加這個nop，pop $ra就會被執行，導致呼叫printk後，無法回到正常的位置，而jr $ra指令後面的move $v0, $0也是這樣的意思，這是由於MIPS架構因素所致，剛接觸MIPS Assembly的使用者需要特別注意這個問題

Makefile

export ARCH=mips
export CROSS_COMPILE=/opt/gcc-8.30/bin/mipsel-linux-
export AS=${CROSS_COMPILE}as

KERNEL=$(HOME)/kernel

obj-m += main.o
main-objs:= ldd.o

all:
	$(AS) -o ldd.o ldd.S -msoft-float
	make -C $(KERNEL) M=$(PWD) modules

clean:
	make -C $(KERNEL) M=$(PWD) clean

編譯

$ make
    mipsel-linux-as -o ldd.o ldd.S
    make -C kernel M=hello modules
    make[1]: Entering directory 'kernel'
        AS [M]  hello/ldd.o
        LD [M]  hello/main.o
        Building modules, stage 2.
        MODPOST 1 modules
        CC      hello/main.mod.o
        LD [M]  hello/main.ko
    make[1]: Leaving directory 'kernel'

接著複製main.ko到USB隨身碟，將USB插入開發板，開機進入系統後，執行如下指令掛載驅動程式

# insmod /mnt/main.ko 
    Hello, world!

卸載驅動程式

# rmmod main
    Unload it