编写第一个内核模块

    内核模块是Linux内核向外部提供的一个接口，其全称是 动态可加载内核模块（Loadabkle Kernel Module,LKM）。 Linux 内核之所以提供模块机制，是因为它本身是一个单内核（ monolithic kernel ）。单内核的最大优点是效率高，因为所有的内 容都集成在一起，但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差，模块机制就是为了弥补这一缺陷。

 

一、什么是模块

模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或内核中其他上层功能。

二、 编写一个简单的模块

模块和内核都在内核空间运行， 模块编程在一定意义上说就是内核编程。因为内核版本的每次变化，其中的某些函数名也会相应地发生变化，因此模块编程与内核版本密切相关。

 

第一个内核模块：

内核版本：2.6.31-4
在RedFlag 6.0测试通过

 

/*
 * hellomod.c
 * 第一个内核模块
 * author:cm
 * date:2010-3-28
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

static int __init lkp_init(void)
{
    printk("<1>Hello,Kernel! from the kernel space...\n");
    return 0;
}

static void __exit lkp_cleanup(void)
{
    printk("<1>Goodbye,Kernel! leaving the space...\n");
}

module_init(lkp_init);
module_exit(lkp_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");

说明：

8～10行 一些必要的头文件

所有模块都要使用头文件module.h，此文件必须包含进来。
头文件kernel.h包含了常用的内核函数。

头文件init.h包含了宏_init和_exit，它们允许释放内核占用的内存。

 

12～16行

这是模块的初始化函数，它必需包含诸如要编译的代码、初始化数据结构等内容

printk()函数 该函数是由内核定义的，功能与C库中的printf()类似，它把要打印的信息输出到终端或系统日志。字符串中的<1>是输出的级别，表示立即在终端输出。

 

18～21行

这是模块的退出和清理函数。此处可以做所有终止该驱动程序时相关的清理工作。

 

23～24行

函数module_init()和module_exit()是模块编程中最基本也是必须的两个函数。module_init()向内核注册模块所提供的新功能，而module_exit()注销由模块提供的功能。

module_init() 是驱动程序初始化的入口点。对于内置模块，内核在引导时调用该入口点；对于可加载模块则在该模块插入内核时才调用，在卸载模块时调用module_exit()函数。

 

25行

GNU公共许可证 （必须）

编译

 

编译工具：gcc make

Makefile文件：

#Makefile2.6
obj-m += hellomod.o #产生hellomod模块的目标文件
CURRENT_PATH := $(shell pwd) #模块所在的当前路径
LINUX_KERNEL := $(shell uname -r) #内核版本
#内核源码的绝对路径 (RedFlag 6.0)
LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/kernels/2.6.31-4-i686
all:
	make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules #编译模块
clean:
	rm -rf *.mod.c *.o *.ko *.markers *.symvers *.order #清理 

执行make命令，会自动生成模块相关文件（如 .o  .ko文件）

 

插入模块到内核

[root@localhost module]# insmod hellomod.ko

 

成功插入后，可以通过dmesg命令查看这个模块所执行的显示内容

[root@localhost module]# dmesg

 

...

Hello,Kernel! from the kernel space...

 

卸载模块

[root@localhost module]# rmmod hellomod

 

再次执行dmesg 显示

Hello,Kernel! from the kernel space...
Goodbye,Kernel! leaving the space...

 

注：查看（dmesg）其实是看日志，只要是看日志的方法应该都是可以的比如：tail /var/log/messages