Linux---我的第一个内核模块之Hello World

1、什么是内核模块？

内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loadable Kernel Module，LKM），简称为模块。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来说比较差，引入模块机制就是为了弥补这一缺陷。

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、一个驱动或其他内核上层的功能。

总之模块是一个为内核或者其他内核模块提供使用功能的代码块。

2、编写第一个小模块实例

环境：VMware  版本：12.0.0     

          CentOS 7

1）进入虚拟机，打开Linux终端，获取root权限。

2）创建一个文件夹（mkdir命令创建一个名为hello的文件）

3）进入hello文件夹，并创建一个名为hello.c的文件，再编辑hello.c文件。（若没有这个文件时，vim命令会同时创建这个文件，并且进入vi编辑器对文件进行编辑）

（cd hello为进入hello文件夹）

输入如下内容：

编辑完成后，先按左上角Esc键，再同时按Shift+：两个键，最后输入小写的wq（功能是保存编辑并退出编辑）。

注：hello_init和hello_exit这两个我们定义的函数称为模块的插入与删除（目的是打印消息到内核缓冲区）；__init与__exit是属性---联结到函数的数据元片（注意这两个属性钱的下划线是双下划线）；GPL是一份GNU通用公共授权许可证；module_init()和 module_exit()是两个宏，将上面的两个函数设置为我们模块的生命周期回调函数；还有就是要注意书写格式，该大写的地方要大写，该tab的地方要tab，不然很容易在编译的时候报错。

4）编写Makefile文件（注意Makefile文件没有后缀，并且M要大写同样使用vim命令）。

编写Makefile文件：

结束编辑并保存（先Esc再Shift+：最后wq）。

注：在ifneq后面要有一个空格，写all和clean的内容时要有一个tab的空间。（在这里会有颜色的提示）

5）执行make指令（直接make，后面不用加东西）

6）查看文件夹下的文件（使用ls命令）

除了hello.c文件和Makefile文件之外，其它全部为make后自动生成的文件（ls命令为查看当前文件夹下的内容目录）

7）加载模块进内核（使用insmod命令）

加载make生成的hello.ko文件进内核。（输入insmod hello.ko文件后直接回车）

8）查看加载进去的模块（使用lsmod命令）

（lsmod命令即为查看内核模块的命令）

执行命令后的结果：（可以看到第三行的hello模块，说明模块加载成功）

使用dmesg命令查看日志文件：（使用dmesg命令）

查看日志文件：（打印出Hello Linux！注：第一个Hello！ Linux！和Byebye！ Linux是我上次运行的结果）

9）卸载模块（使用rmmod命令）

查看日志文件：（打印出Byebye！ Linux！）

（也可用lsmod查看是否卸载成功，看hello模块是否还在内核目录中）

好了，到这里，恭喜你已经实现了你的第一个内核模块的编写、加载以及卸载了！！