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),我们简称为模块。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、一个驱动程序或其他内核上层的功能。
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。以下例子针对2.6内核
例:hellomod.c
//hello world driver for Linux 2.6 #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> /* 必要的头文件 */ static int __init lkp_init( void ) { printk(“<1>Hello,World! from the kernel space…\n”); return 0; } static void __exit lkp_cleanup( void ) { printk(“<1>Goodbye, World! leaving kernel space…\n”); } module_init(lkp_init); module_exit(lkp_cleanup); MODULE_LICENSE(“GPL”);
说明
第3行:
所有模块都要使用头文件module.h,此文件必须包含进来。
第4行:
头文件kernel.h包含了常用的内核函数。
第5行:
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。建议浏览一下该文件中的代码和注释。
第8-12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。第11行使用了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。
第14-17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。
第19行:
这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。
第20行:
对于可加载模块,内核在此处调用module_cleanup()函数,而对于内置的模块,它什么都不做。
第21行:
提示可能没有GNU公共许可证。有几个宏是在2.4版的内核中才开发的(详情参见modules.h)。
注: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()注销由模块提供的所有功能。
【转载请说明。转自http://www.kerneltravel.net/?p=80】