内核模块设计

 一、关于内核模块
　　如果将所有的组件全部编入内核映像太浪费内存空间。比方说USB驱动，我只需要它运行1分钟，那么在剩余内核运行的59分钟都没有使用到它，但是他却一直占用着系统资源，显然这很不科学，所以就有了今天的题目——内核模块设计。
　　内核模块特点：
　　　　1、不被编译进内核文件
　　　　2、在内核运行期间可动态的运行或卸载。
　　　　3、命令：insmod安装、lsmod查看已安装模块、rmmod卸载内核模块。
　　　　例：内核模块：helloworld.ko，安装：insmod helloworld.ko、卸载：rmmod helloworld（注意卸载时不加.ko）
二、Linux内核模块设计
　　1、内核模块的编写
　　首先看一段内核模块范例代码　　

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


static int hello_init()
{
    printk("Helloworld\n");
    return 0;
}

static void hello_exit()
{
    printk("Good Bye\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

　　可以看到这段c程序没有main函数。main函数对一段应用程序来说是一个入口，那么没有main函数就没有入口了吗？显然不是。内核模块有三个要素， 头文件、module_init、module_exit。头文件很简单不用说，module_init就是这段程序的入口。当insmod这个内核模块 时，系统就会调用module_init宏指明的函数，也就是这里的hello_init函数。同样，module_exit就是这段程序的出口，当 rmmod这个模块的时候，系统就会调用module_exit宏指明的函数，也就是这里的hello_exit函数。有了这三要素，内核模块就算是编写 好了。
        这里打印信息用到了printk函数，注意在内核中打印信息使用printk而不是printf，其中KERN_WARNING是内核打印的优先级，内核打印函数共有8个优先级，具体如下：

　　　

　　图片来自网络。

　　关于printk函数

　　

　　2、内核模块的编译
　　　　内核模块的编译通过编写makefile来完成，其格式比较固定。

obj-m :=hello.o

KDIR := /home/bumblebee/exercise/arm4/lesson3/linux-mini2440

all:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules CROSS_COMPILE=arm-linux- ARCH=arm

clean:
    rm -f *.o *.ko *.order *.symvers

　　　　（1）、当内核模块只需要一个c文件生成时采用如图第一行所示的编写方式，若由多个c文件生成则采用以下方式。
helloworld-objs    ：=file1.o    file2.o    file3.o
　　　　（2）、KDIR用来保存内核代码的路径，由于内核模块的编译是依赖于内核的信息的，所以需要将内核代码的路径用这个变量保存。
　　　　（3）、-C指明要进入-C后面的路径（内核路径）编译模块，M指明了模块文件的路径。
　　　　（4）、最后编写clean伪指令，清除产生的中间文件和.ko文件。
　　　　（5）、rmmod的时候要在/lib/modules目录下面有和内核模块的内核版本一致的目录名经常用（uname  -r）来获取内核版本。
        　　　　命令：mkdir  -p  /lib/modules/$（uname  -r）。