RK3568驱动指南｜第九篇 设备模型-第92章 引用计数器实验

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE 图形处理器。RK3568 支持4K 解码和 1080P 编码，支持SATA/PCIE/USB3.0 外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业。

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第92章 引用计数器实验

92.1实验程序的编写

92.1.1 驱动程序编写

本实验对应的网盘路径为：iTOP-RK3568开发板【底板V1.7版本】\03_【iTOP-RK3568开发板】指南教程\02_Linux驱动配套资料\04_Linux驱动例程\68_kref\module。

我们编写驱动代码，这段代码用于定义并初始化两个自定义内核对象 mykobject01 和 mykobject02，并将它们添加到一个自定义内核对象集合 mykset 中。这些自定义内核对象可以用于在Linux内核中表示和管理特定的功能或资源。代码中的注释对各个部分进行了解释，帮助理解代码的功能和目的。编写完成的kref.c代码如下所示：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/configfs.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kobject.h>

// 定义了三个kobject指针变量：mykobject01、mykobject02、mykobject03
struct kobject *mykobject01;
struct kobject *mykobject02;
struct kobject *mykobject03;

// 定义了一个kobj_type结构体变量mytype，用于描述kobject的类型。
struct kobj_type mytype;
// 模块的初始化函数
static int mykobj_init(void)
{
    int ret;
    // 创建kobject的第一种方法
    // 创建并添加了名为"mykobject01"的kobject对象，父kobject为NULL
    mykobject01 = kobject_create_and_add("mykobject01", NULL);
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);

    // 创建并添加了名为"mykobject02"的kobject对象，父kobject为mykobject01。
    mykobject02 = kobject_create_and_add("mykobject02", mykobject01);
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject02 kref is %d\n", mykobject02->kref.refcount.refs.counter);
    // 创建kobject的第二种方法
    // 1 使用kzalloc函数分配了一个kobject对象的内存
    mykobject03 = kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
    // 2 初始化并添加到内核中，名为"mykobject03"。
    ret = kobject_init_and_add(mykobject03, &mytype, NULL, "%s", "mykobject03");
    printk("mykobject03 kref is %d\n", mykobject03->kref.refcount.refs.counter);
    return 0;
}

// 模块退出函数
static void mykobj_exit(void)
{
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject02 kref is %d\n", mykobject02->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject03 kref is %d\n", mykobject03->kref.refcount.refs.counter);
    // 释放了之前创建的kobject对象
    kobject_put(mykobject01);
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject02 kref is %d\n", mykobject02->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject03 kref is %d\n", mykobject03->kref.refcount.refs.counter);
    kobject_put(mykobject02);
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject02 kref is %d\n", mykobject02->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject03 kref is %d\n", mykobject03->kref.refcount.refs.counter);
    kobject_put(mykobject03);
    printk("mykobject01 kref is %d\n", mykobject01->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject02 kref is %d\n", mykobject02->kref.refcount.refs.counter);
    printk("mykobject03 kref is %d\n", mykobject03->kref.refcount.refs.counter);
}

module_init(mykobj_init); // 指定模块的初始化函数
module_exit(mykobj_exit); // 指定模块的退出函数

MODULE_LICENSE("GPL");   // 模块使用的许可证
MODULE_AUTHOR("topeet"); // 模块的作者

92.2 运行测试

92.2.1 编译驱动程序

在上一小节中的kref.c代码同一目录下创建 Makefile 文件，Makefile 文件内容如下所示：

export ARCH=arm64#设置平台架构
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-#交叉编译器前缀
obj-m += kref.o   #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR :=/home/topeet/Linux/linux_sdk/kernel    #这里是你的内核目录                                                                                                                            
PWD ?= $(shell pwd)
all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make操作
clean:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

对于Makefile的内容注释已在上图添加，保存退出之后，来到存放kref.c和Makefile文件目录下，如下图（图92-1）所示：

图 92-1

然后使用命令“make”进行驱动的编译，编译完成如下图（图92-2）所示：

图 92-2

编译完生成kref.ko目标文件，如下图（图92-3）所示：

图 92-3

至此驱动模块就编译成功了，接下来进行测试。

92.2.2 运行测试

开发板启动之后，使用以下命令进行驱动模块的加载，如下图（图92-4）所示：

insmod kref.ko

图92-4

如上图所示，驱动加载之后，第一条打印为“mykobject01 kref is 1”，因为创建了mykobject01,所以引用计数器的值为1，如下图所示的I。第二条打印为：“mykobject01 kref is 2”，因为在mykobject01目录下创建了子目录mykobject02,所以mykobject01的计数器值为2，mykobject02的计数器值为1，如下图所示的II。

图92-5

现在我们拓展学习一下，如上图III所示，如果在objectA下面创建俩个object，objectA的计数器值为3。如上图所示IV，如果在objectA下面创建俩个object，那么objectA的计数器值为3，在objectB下创建object,那么objectB的计数器值为2，objectC的计数器值为1。

最后可以使用以下命令进行驱动的卸载，如下图（图21-11）所示：

rmmod kref

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图92-6

如上图所示，计数器的值打印如上。当引用计数器的值为0时，表示没有任何引用指向对象或资源，可以安全地释放对象或资源，并进行相关的清理操作。

至此，引用计数器实验就完成了。

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