linux内核编程－－模块开发1

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 linux内核编程－－模块开发1      版权说明：引用请注明出处。
虽 然linux的内核是作为一个整体来运行的，但是linux的内核是由模块化组成的，它允许内核在运行的过程中动态地插入或删除程序，这些程序被放在一个 单独的二进制文件中，即所谓的可装载的内核模块中，简称为模块。支持模块的好处是基本内核镜像可以尽可能的小，而让那些不必要可不常用的部分以模块的形式 单独存在，在需要时在装入，用完后就可以删除掉。
1.第一个模块
下面是一个简单的hello world的内核模块，从中我们可能了解基本的内核模块开发方法。

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

static   int  __init hello_init(  void  ){
        printk(KERN_ALERT  " Hello World !  "  );
         return   0 ;
}

static   void  __exit hello_exit( void ){
        printk(KERN_ALERT  " Goodbye!  " );
}

module_init( hello_init);
module_exit( hello_exit);

MODULE_LICENSE(  " GPL "  );
MODULE_AUTHOR(  " MyName "  );

这 个简单的程序以包含了模块的主要特征，每个模块都有一个入口和出口，在这个程序中是hello_init()和hello_exit(),它们分别通过 module_init()和module_exit()系统调用注册到内核中，内核在加载这个模块时，调用hello_init()函数，在这个函数中 一般做一些初始化工作，如果初始化顺利完成，返回零，否则返回一个非零值。hello_exit()是模块的出口函数，内核在卸载该模块是调用，负责释放 资源等。
MODULE_LICENSE用于指定版权，linux一般使用"GPL"。
MODULE_AUTHOR用于指定代码的工作。

2.构建模块
在2.6内核中，使用新的"kbuild"构建系统，使构建模块更加容易了。我们写的模块可以单独放在一个我们自己的目录中，以可能直接放到源代码做中，下面是一个单独使用的Makefile

obj - m : =  hello.o

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

all:
        $(MAKE)  - C $(KERNELDIR) M = $(PWD)

clean:
        rm  - rf  * .o  *~  core .depend . * .cmd  * .ko  * .mod.c .tmp_versions

运行make后正常的话会有类似下面的输出：

make  - C  / lib / modules / 2.6 . 17 - 10 - generic / build M =/ opt / sources / kernel_prg
make[ 1 ]: Entering directory ` / usr / src / linux - headers - 2.6 . 17 - 10 - generic '
  LD       / opt / sources / kernel_prg / built - in .o
  CC [M]   / opt / sources / kernel_prg / hello.o
  Building modules, stage  2 .
  MODPOST
  CC       / opt / sources / kernel_prg / hello.mod.o
  LD [M]   / opt / sources / kernel_prg / hello.ko
make[ 1 ]: Leaving directory ` / usr / src / linux - headers - 2.6 . 17 - 10 - generic '

这时会在生成一个hello.ko的文件。如果你的模块是由多个源文件组成的，那么在Makefile中在加一行就行了：

hello - objs : =  file_a.o file_b.o

3.加载模块
要加载或卸载以root用户运行命令insmod或rmmod：

insmod . / hello.ko

使用下面的命令可以看到我们的模块已经加载了：

lsmod  |  grep hello

使用下面的命令可以卸载该模块：

rmmod hello

这 是在用lsmod就看不到hello模块了。但是我们的输入信息到那去了呢，不急，如果你是在X Windows下的XTerm中insmod的，你不会看到输出，使用dmesg就可能看到在加载和卸载模块时的输出内容，只有直接在console下才 能直接显示到屏幕上。
我们还可能使用modinfo来看看关于模块更多的东西：

$ modinfo hello.ko
filename:       hello.ko
license:        GPL
author:         Shakespeare
vermagic:        2.6 . 17 - 10 - generic SMP mod_unload  586  REGPARM gcc - 4.1
depends:
srcversion:     C44F4F7F7B8E8D49F537485

呵呵，好，现在我们已经是一个内核模块开发者了，不要停下，继续吧！

4.printk()函数
    记住这里用的是 printk而不是 printf,在内核中我们是不能调用C库中的函数的，不过C库上的大部份函数在内核中都有实现。
    printk主要是为内核提供日志功能， 记录内核信息或用来给出警告用的，因些在调用printk时，我们可以指定输入信息的级别，下表列出了可用的级别。
  －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
          级别                               说明
  －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
  |  KERN_EMERG              紧急情况
  |  KERN_ALERT              需要立即被注意的错误
  |  KERN_CRIT                 临界情况
  |  KERN_ERR                  错误
  |  KERN_WARNING         警告
  |  KERN_NOTICE            普通的
  |  KERN_INFO               非正式的消息
  |  KERN_DEBUG            调试信息
  －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
以上级别没有一个绝对的定义应该在什么时候用，只能你自己拿主意了。

参考文献：
＜Linux内核设计与实现＞第二版
The Linux Kernel Module Programming Guid

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