内核模块编程

shenxiaocheng

       
       
       
       
       
       

模块就是能用命令进行加载到内核或从内核卸载的程序，它们可以使机器在不重启的情况下可以扩展内核功能，其中一种模块类型就是驱动，可以用lsmod命令来查看什么模块已经被加进内核。
       

当内核需要一个不是驻留在内核里的模块时，它会执行modprobe命令去把模块加载上，而传递给modprobe命令的参数有两种形式，如char-major-180-*
        usbcore，该种形式定义在/etc/modprobe.d/aliases中，对应的模块名为usbcore.ko，然后modprobe将去查看一下/lib/modules/version/modules.dep看是否有模块必须在加载该模块之前加载，该文件是由depmod
        -a命令生成的，是关于模块依赖性的，最后modprobe用insmod命令把依赖的模块加载上，再把该模块加载上。
       

在内核2.3.13之前，内核模块必须有两个功能：初始化功能(init_module())，它是当模块被加载到内核时调用的；卸载功能(cleanup_module())，它是当模块被卸载之前调用的。现在可以用任何名字来实现一个模块的初始化或卸载，但每一个内核模块都必须包含linux/module.h
        如果你要用到一些宏扩展如prink()，还需要包含linux/kernel.h。
       

简单模块例子：
        hello.c
        #include
       
        #include
       
        #include
       
        MODULE_LICENSE("Dual
        BSC/GPL");
        MODULE_AUTHOR("Sam
        Shen ");
        MODULE_DESCRIPTION("Test
        Module Program");
        MODULE_SUPPORTED_DEVICE("Hello,world");
        static
        int  _ _init hello_init(void)
        {
                printk(KERN_ALERT"Hello,
        world!\n");
                return
        0;
        }
        static
        void  _ _exit hello_exit(void)
        {
                printk(KERN_ALERT"Goodbye,
        cruel world!\n");
        }
        module_init(hello_init);
        module_exit(hello_exit);
        Makefile
        obj-m
        += hello.o
        KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell
        uname -r)/build
        PWD=$(shell
        pwd)
        all:
                make
        -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
        clean:
                make
        -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean
        (想了解更多关于编译模块，请查看linux/Documentation/kbuild/modules.txt，更多关于内核模块的Makefile，请查看linux/Documentation/kbuild/makefiles.txt)
        _
        _ init声明是当init函数执行完成后内核能够回收空间，_
        _initdata和它有相同的功能，但是是对于变量而不是函数的，
        _
        _exit声明是为了内核能够省略掉cleanup函数，它们可装载模块不受影响。MODULE_*定义在linux/include/linux/module.h，它们不被内核本身使用，只是为了让一些工具查看模块的信息。
        按Ctrl+Alt+F5，进入tty5，用modinfo
        hello.ko查看模块的信息，用sudo
        insmod hello.ko加载模块，用lsmod
        | grep hello查看模块是否已加载上，用sudo
        rmmod
        hello卸载该模块。所有已经加载的模块都列在文件/proc/modules中，故也可以通过查看hello是否出现在该文件中来判断模块是否已经加载上，一般刚加载的模块加在第一行，如：hello
        2432 0 - Live 0xf8974000
        (P)，其中hello为模块名，2432是模块大小，0是使用数目，-Live是模块状态，0xf8974000是模块位置，(P)为非标准内核模块。
       

可以给模块传递命令行参数，但不是用argc/argv的机制，而是用module_param()或module_param_array()宏，它们定义在include/linux/moduleparam.h文件中，使用范例：
        hello.c
        #include
       
        #include
       
        #include
       
        #include
       
        #include
       
       
        MODULE_LICENSE("Dual
        BSC/GPL");
        MODULE_AUTHOR("Sam
        Shen ");
        MODULE_DESCRIPTION("Test
        Module Program");
        MODULE_SUPPORTED_DEVICE("Hello,world");
       
        static
        short int myshort = 1;
        static
        int myint = 2;
        static
        long int mylong = 8888;
        static
        char *mystring = "shenxiaocheng";
        static
        int myintArray[2] = {-1, 1};
        static
        int arr_argc = 0;
       
        module_param(myshort,
        short, S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP);
        MODULE_PARM_DESC(myshort,
        "A short integer");
        module_param(myint,
        int, S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IWGRP);
        MODULE_PARM_DESC(myint,
        "An integer");
        module_param(mylong,
        long, S_IRUSR);
        MODULE_PARM_DESC(mylong,
        "A long integer");
        module_param(mystring,
        charp, 0000);
        MODULE_PARM_DESC(mystring,
        "A character string");
        module_param_array(myintArray,
        int, &arr_argc,0000);
        MODULE_PARM_DESC(myintArray,
        "An array of integer");
        static
        int __init hello_init(void)
        {
                int
        i;
                printk(KERN_ALERT"Hello,
        world!\n");
                printk(KERN_ALERT"myshort
        is a short interger: %hd\n",myshort);
                printk(KERN_ALERT"myint
        is an integer %d\n", myint);
                printk(KERN_ALERT"mylong
        is a long integer: %ld\n",mylong);
                printk(KERN_ALERT"mystring
        is a string: %s\n", mystring);
                for(i=0;
        i
                      
        printk(KERN_ALERT"myintArray[%d]
        = %d\n", i, myintArray);
                printk(KERN_ALERT"got
        %d argumeters for myintArray.\n", arr_argc);
                return
        0;
        }
       
        static
        void __exit hello_exit(void)
        {
                printk(KERN_ALERT"Goodbye,
        cruel world!\n");
        }
        module_init(hello_init);
        module_exit(hello_exit);
        加载时，可以用sudo
        insmod hello.ko myshort=5命令为模块传递参数。
        如果我们把hello_init和hello_exit函数分开放在start.c和stop.c文件中，则Makefile需要改为
        obj-m
        += startstop.o
        startstop-objs
        := start.o stop.o
               
               
               

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/78437/showart_1355559.html