Linux内核分析（二）----内核模块简介|简单内核模块实现

浏览数：27 / 时间：2015年06月20日

Linux内核分析（二）

昨天我们开始了内核的分析，网上有很多人是用用源码直接分析，这样造成的问题是，大家觉得很枯燥很难理解，从某种意义上来说linux系统本身就是由一个个模块构成的，所以我会结合内核模块的设计，去分析内核，从而达到对linux内核的理解。

今天我们会分析到以下内容：

1. Linux内核模块简介

2. 简单内核模块实现

l Linux内核模块简介

1. 何为内核模块

在上一篇博文中我们先通过内核配置，在配置的过程中我们对内核的组件进行了选择（当然这个选择决定了我们内核的大小），然后才生成了我们最终的内核，那么我们如果想添加组件，怎么办？

最笨的方法是对内核进行重新配置，然后在重新编译。这样的话岂不是说我加一个组件就得重新编译内核，这显然不是很科学的方法，其实我们的linux内核提供在运行时可进行扩展的特性，这意味着当系统启动并运行时，我们可以向内核添加或移除部分功能。

我们在运行时添加到内核中的代码就被成为动态可加载内核模块，我们简称为内核模块。

2. 内核模块的相关操作

a) 加载内核模块：insmod

b) 卸载内核模块：rmmod

c) 查看内核模块：lsmod

3. 模块声明

a) MODULE_LICENSE（“GPL”）：内核可以识别的许可证有GPL（任意版本GNU通用公共许可证）、GPL v2等

b) MODULE_AUTHOR（“作者”）：声明作者信息可以不用

c) MODULE_VERSION（“版本”）：声明版本信息也可以不用

d) MODULE_DESCRIPTION（“功能描述”）：声明模块功能，可不用

4. 模块参数

我们可以在加载内核模块的时候向其传递参数，以让同一代码达到不同的效果。当然我们的参数必须用module_param宏来声明具体如下：

1 module_param（name，type，perm）

a) name：变量名

b) type：数据类型内核支持模块参数类型有：bool、invbool（bool的发转，true变为false，false变为true）、charp（char类型指针值）、int、long、short、uint、ulong、ushort、

c) perm：常见的访问许可值通常为S_IRUGO和S_IWUSR。通常情况下将他们按位或

同时我们也可以用下面的宏声明数组：

1 Module_param_array（name，type，num，perm）

5. 模块符号导出

当一个模块要使用另一个模块的函数（变量）的时候，要使用EXPORT_SYMBOL（符号名）或者EXPORT_SYMBOL_GPL（符号名）来申明。

注：EXPORT_SYMBOL_GPL（）只适用于遵循GPL协议的模块

l 简单内核模块实现

想必大家都记得我们在学习某种语言的时候，写的第一个程序大部分都是输出hello world，所以我接下来用我们刚才介绍的内核模块去完成hello world。

1. 内核模块编写

通过上面部分内容的介绍，要完成第一内核模块不是很难，下面是自己的代码。

 1 #include<linux/init.h>
 2 #include<linux/module.h>
 3 MODULE_LICENSE("GPL");
 4 staticint hello_init(void)
 5 {
 6 printk("<0> hello world\n");
 7 return0;
 8 }
 9 staticvoid hello_exit(void)
10 {
11 printk("<0> goodbye\n");
12 }
13 module_init(hello_init);//该宏在模块的目标代码中增加一个特殊的段，用于说明内核初始化函数所在的位置
14 module_exit(hello_exit);//跟上面的宏对立

2. Makefile编写

Makefile的编写也比较简单，要注意的地方代码中已经说明。

1 obj-m := hello.o
2 DIRS :=/smbshare/linux-2.6.39///此处路径为内核源码路径，该内核源码必须要经过编译，不然会报错
3 all:
4 make -C $(DIRS) M=$(PWD) modules
5 clean:
6 rm -Rf*.o *.ko *.mod.c *.order *.symvers

经过了上面两个步骤，我们然后编译加载然后卸载我们的模块进行试验。

编译：

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加载：

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查看：

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卸载：

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3. Printk函数简介

printk函数为内核打印函数，其和printf函数功能类似，不过比printf多了打印权限一共有8个级别，printk的日志级别定义如下（在include/linux/kernel.h中）：

1 #define KERN_EMERG 0 //紧急事件消息，系统崩溃之前提示，表示系统不可用
2 #define KERN_ALERT  1 //报告消息，表示必须立即采取措施
3 #define KERN_CRIT    2 //临界条件，通常涉及严重的硬件或软件操作失败
4 #define KERN_ERR     3 //错误条件，驱动程序常用KERN_ERR来报告硬件的错误
5 #define KERN_WARNING  4 //警告条件，对可能出现问题的情况进行警告
6 #define KERN_NOTICE 5 //正常但又重要的条件，用于提醒
7 #define KERN_INFO 6    //提示信息，如驱动程序启动时，打印硬件信息
8 #define KERN_DEBUG 7 //调试级别的消息