第7章 linux下模块编程实验.ppt

2020 1 27 成都信息工程学院 1 第7章模块编程实验 2020 1 27 成都信息工程学院 2 一 实验目的体会用户空间和系统空间 理解操作系统 宏内核 组织方式学习模块操作 加载 卸载 2020 1 27 成都信息工程学院 3 二 模块的组织结构内核模块至少包含两个函数 模块加载函数 init module 作为模块的初始化函数 模块加载时被执行模块卸载函数 cleanup module 作为模块的结束函数 模块卸载时被执行从2 3 13内核开始 也可以为开始和结束函数起任意名称 这可以通过宏module init 和module exit 实现 2020 1 27 成都信息工程学院 4 内核模块包含头文件及宏说明 include它定义了模块的API 类型和宏 MODULE LICENSE MODULE AUTHOR等等 所有的内核模块都必须包含这个头文件 include使用内核信息记录优先级时要包含这个文件 一般在使用printk函数时使用到优先级信息 includemodule init module exit等宏定义 2020 1 27 成都信息工程学院 5 内核模块的代码编写没有外部的函数库可以用 只能使用内核导出的函数如 不能使用printf 而要使用printk printk 并不是设计用来同用户交互的 它实际上是为内核提供日志功能 记录内核信息或用来给出警告 因此 每个printk 声明都会带一个优先级 形如和KERN ALERT那样 内核总共定义了八个优先级的宏 具体可查看文件 usr src linux 2 4 include linux kernel h 2020 1 27 成都信息工程学院 6 三 添加模块 2020 1 27 成都信息工程学院 7 1 最简单的内核模块 hello c include includeintinit module printk Hello Thisisatestingmodule n return0 voidcleanup module printk Sorry Themoduleisunloading n 2020 1 27 成都信息工程学院 8 内核模块在用gcc编译时需要使用特定的参数 gcc Wall DMODULE D KERNEL DLINUX chello c用insmod命令手工加载编译好的模块 insmodhello o如果出现 kernel moduleversionmismatch 错误 修改 编译器版本 usr include linux version h或者内核源代码版本 usr src linux 2 4 include linux version h使两者相同即可如果成功 可以看到屏幕输出信息 同时 可用dmesg命令查看 也可在 var log messages文件中查看到相应输出 2020 1 27 成都信息工程学院 9 用lsmod命令查看加载成功的模块 lsmod所有已经被加载的内核模块都罗列在文件 proc modules中 因此可查看该文件也可得到模块列表用modinfo模块名可查看具体的模块信息用rmmod命令卸载模块 rmmodhello如果成功 输出相应的信息 可用类似的方法查看输出 2020 1 27 成都信息工程学院 10 2 添加内核模块证书 在2 4及更新的内核中 一种识别代码是否在GPL许可下发布的机制被引入 因此在使用非公开的源代码产品时得到警告在前面用insmod加载编译好的模块时 会提示 nolicense 相关信息通过添加以下的宏可以避免MODULE LICENSE 设置在GPL证书下发布代码MODULE DESCRIPTION 描述模块的用途MODULE AUTHOR 用来声明模块的作者MODULE SUPPORTED DEVICE 声明模块支持的设备这种证书机制在头文件linux module h实现 2020 1 27 成都信息工程学院 11 添加证书信息的代码 hello2 c include include include defineDRIVER AUTHOR Teacherzhang defineDRIVER DESC Asampledriver intinit module printk Hello Thisisatestingmodule n return0 voidcleanup module printk Sorry Thetestingmoduleisunloadingnow n MODULE LICENSE GPL MODULE AUTHOR DRIVER AUTHOR MODULE DESCRIPTION DRIVER DESC MODULE SUPPORTED DEVICE testdevice 2020 1 27 成都信息工程学院 12 用modinfo命令查看模块 会得到相关的信息测试的其它过程同前所述 2020 1 27 成都信息工程学院 13 3 改变 开始 和 结束 函数名等 为init module 和cleanup module 函数取任意名字 可以通过宏module init 和module exit 来实现这些宏在头文件linux init h定义需要注意的是函数必须在宏的使用前定义 否则会有编译错误程序例子如下 2020 1 27 成都信息工程学院 14 改变默认函数名的简单模块 hello3 c include include include defineDRIVER AUTHOR Teacherzhang defineDRIVER DESC Asampledriver staticintinit hello3 void printk KERN ALERT Hello Thisisatestingmodule n return0 staticvoidcleanup hello3 printk KERN ALERT Sorry Thetestingmoduleisunloadingnow n module init init hello3 module exit cleanup hello3 MODULE LICENSE GPL MODULE AUTHOR DRIVER AUTHOR MODULE DESCRIPTION DRIVER DESC MODULE SUPPORTED DEVICE testdevice 2020 1 27 成都信息工程学院 15 编译命令 gcc Wall DMODULE D KERNEL DLINUX I usr src linux 2 4 include chello3 c由于每次编译需要输入的选项太多 可以编写makefile文件 内容如下 CC gccMODCFLAGS I usr src lin