编写简单的内核模块.doc

编写简单的Linux2.6内核模块(1) 本文我们将编写并引导一个简单的内核模块。编写自己的模块让您能够编写一些独立的内核代码，学习如何使用模块，并发现内核如何连接到一起的一些规则。 注意：这些说明是为 2.6.x 内核缩写的，可能不适用于另外的内核版本。 您的内核必须已经启用这些选项进行了编译：Loadable module support - * Enable loadable module support * Module unloading Module versioning support (EXPERIMENTAL) * Automatic kernel module loading如果按照第一篇教程中的说明编译内核，那么就已经正确地设置了这些选项。否则，修改这些选项，重新编译内核，并引导到新内核。一个简单的模块骨架首先，找到编译当前 Linux 内核的源代码。将目录切换到 Linux 源代码目录中的 drivers/misc/。现在，拷贝下面的代码并将其粘贴到一个名为 mymodule.c 的文件：#include #include #include static int _init mymodule_init(void) printk (My module worked!n); return 0;static void _exit mymodule_exit(void) printk (Unloading my module.n); return;module_init(mymodule_init);module_exit(mymodule_exit);MODULE_LICENSE(GPL);保存这个文件，并在同一目录下编辑 Makefile 文件。添加这一行： obj-m += mymodule.o编译模块： # make -C SUBDIRS=$PWD modules使用 insmod ./mymodule.ko 加载这个模块，并查看是否打印了您的消息： dmesg | tail。应该会在输出的结束处看到： My module worked!现在删除内核模块：rmmod mymodule。再次查看 dmesg；应该会看到： Unloading my module.这样您就已经编写并运行了一个新的内核模块！恭喜！ 模块/内核接口现在，我们来做一些与您的模块有关的更有趣的事情。要了解的一个关键内容是，模块只能“看到”内核故意让它访问的函数和变量。首先，我们以错误的方式来进行尝试。编辑文件 kernel/printk.c，在所有包含文件之后其他全局变量声明附近（但要在所有函数之外）添加下面一行：int my_variable = 0;现在重新编译内核并引导到新内核。然后，将下面的内容添加到模块的 mymodule_init 函数起始处，置于其他代码之前。 extern int my_variable;printk (my_variable is %dn, my_variable);my_variable+;保存修改并重新编译模块： # make -C SUBDIRS=$PWD modules加载模块（这将失败）：insmod ./mymodule.ko。模块的加载会失败，并给出消息： insmod: error inserting ./mymodule.ko: -1 Unknown symbol in module这说明内核不允许模块访问那个变量。当模块加载时，它必须解析所有外部引用，比如函数名或者变量名。如果它不能找到内核导出的符号列表中所有未解析的名称，那么模块就不能写入那个变量或者调用那个函数。在内核中某个地方有为变量 my_variable 分配的空间，但模块不知道是哪里。 为解决此问题，我们将把 my_variable 添加到内核导出的符号列表中。在很多内核目录中，都有一个特定的文件，用于导出在那个目录中定义的符号。再次打开 kernel/printk.c 文件，在变量声明之后添加下面一行：EXPORT_SYMBOL(my_variable);重新编译并重新引导到新内核。现在再一次尝试加载模块：insmod ./mymodule.ko。这一次，当查看 dmesg 时，应该看到： my_variable is 0My module worked!重新加载模块： # rmmod mymodule & insmod ./mymodule.ko现在应该看到： Unloading my module.my_variable is 1My module worked!每次重新加载那个模块，my_variable 都会增 1。您正在读写一个在主内核中定义的变量。只要被 EXPORT_SYMBOL() 显式地声明，模块就可以访问主内核中的任何变量。例如，函数 printk() 是在内核中定义的，并且在文件 kernel/printk.c 中被导出。 简单的可引导内核模块是用来研究内核的一个有趣的途径。例如，可以使用一个模块来打开或关闭 printk，方法是在内核中定义一个变量 do_print（它初始化为 0）。然后，让所有 printk 都依赖于“do_print”：if (do_print) printk (Big long obnoxious messagen);然后，只有当您的模块被加载时才打开它。 模块参数引导模块时，可以向它传递参数。要使用模块参数加载模块，这样写：insmod module.ko param1=value param2=value .为了使用这些参数的值，要在模块中声明变量来保存它们，并在所有函数之外的某个地方使用宏 MODULE_PARM(variable, type) 和 MODULE_PARM_DESC(variable, description) 来接收它们。type 参数应该是一个格式为 min-maxb,h,i,l,s 字符串，其中 min 和 max 是数组的长度限度。如果两者都忽略了，则默认为 1。最后一个字符是类型说明符： b byteh shorti intl longs string可以在 MODULE_PARM_DESC 的 description 域中添加任何需要的说明符。 EXPORT_SYMBOL的问题 一个模块mod1中定义一个函数func1；在另外一个模块mod2中定义一个函数func2，func2调用func1。在模块mod1中，EXPORT_SYMBOL(func1);在模块mod2中，extern int func1();就可以在mod2中调用func1了。参考：/u/20070910/09/ee2cff13-9179-41e3-9292-4fd73261f709.html/msdn-archive/524/kernel-driver-5244619.shtmmod1.c#include#include#includestatic int func1(void) printk(In Func: %s.n,_func_); return 0;EXPORT_SYMBOL(func1);static int _init hello_init(void) printk(Module 1,Init!n); return 0;static void _exit hello_exit(void) printk(Module 1,Exit!n);module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);#mod2.c#include#include#includestatic int func2(void) extern int func1(void); func1(); printk(In Func: %s.n,_func_); return 0;static int _init hello_init(void) printk(Module 2,Init!n); func2(); return 0;static void _exit hello_exit(void) printk(Module 2,Exit!n);module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);#Makefileifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := XXXX.oelseKDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD := $(shell pwd)default: $(MAKE) -C $(KDIR) SUBDIRS=$(PWD) modulesclean: rm -rf Module.symvers *.ko *.o *.mod.c .*.cmd .tmp_versionsendif#insmod ./mod1.ko#insmod ./mod2.ko#rmmod mod2#rmmod mod1Jan 11 11:59:17 wangyao-desktop kernel: 9886.801010 Module 2,Exit!Jan 11 11:59:21 wangyao-desktop kernel: 9891.450214 Module 1,Exit!Jan 11 12:05:29 wangyao-desktop kernel: 10258.385014 Module 1,Init!Jan 11 12:05:38 wangyao-desktop kernel: 10267.465923 Module 2,Init!Jan 11 12:05:38 wangyao-desktop kernel: 10267.465928 In Func: func1.Jan 11 12:05:38 wangyao-desktop kernel: 10267.465930 In Func: func2.Jan 11 12:05:50 wangyao-desktop kernel: 10280.091755 Module 2,Exit!Jan 11 12:05:57 wangyao-desktop kernel: 10287.332596 Module 1,Exit!可见，在mod2中的func2函数成功的调用了mod1中的func1函数。注意：在编译mod2的时候，出现一个WARNING：rootwangyao-desktop:/modules/export_symbol/mod2# makemake -C /lib/modules/2.6.22-14-generic/build SUBDIRS=/root/modules/export_symbol/mod2 modulesmake1: Entering directory /usr/src/linux-headers-2.6.22-14-generic Building modules, stage 2. MODPOST 1 modul