实验三-添加内核模块

1、.实验三 添加内核模块一、实验目的：学习Linux模块的基本概念和原理，学习内核模块编程的基本技术，利用内核模块编程访问进程描述符，操作内核的基本数据结构，加深对进程的理解；理解proc文件系统的作用，学习proc文件的创建方法，掌握这种用户态和核心态通信的方法。二、实验平台：虚拟机：VMWare9操作系统：Ubuntu12.04编辑器：Gedit | Vi三、实验内容：（1）阅读内核模块实例hello.c，掌握内核模块的主要构成；阅读Makefile文件，理解内核模块的编译方法及执行过程；掌握模块安装、卸载，以及查看模块信息的方法。查看模块信息：卸载模块：（2）设计一个模块，功能是列出系统中

2、所有内核进程的程序名、PID号和进程状态。主要步骤：阅读内核源代码，了解进程描述符task_struct中与本实验有关的成员项，以及访问进程队列的宏for_each_process；编写readprocess模块，获取进程信息；修改Makefile文件，编译、安装模块，查看输出信息；查看模块信息，卸载模块。readprocess.c：#include #include #include #include #include / 初始化函数static int hello_init(void) struct task_struct *p; p = NULL; p = &init_task; pri

3、ntk(KERN_ALERT名称t进程号t状态t优先级t父进程号t); for_each_process(p) if(p-mm = NULL) /内核线程的mm成员为空 printk(KERN_ALERT%st%dt%ldt%dn,p-comm,p-pid, p-state,p-normal_prio,p-parent-pid); return 0;/ 清理函数static void hello_exit(void) printk(KERN_ALERTgoodbye!n);/ 函数注册module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); / 模块许

4、可申明MODULE_LICENSE(GPL);Makefile代码：ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=readprocess.oelseKDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) cleanendif将process.c和Makefile文件放在同一个文件夹下使用make函数生成后缀为.ko文件:使用命令载入模块,如图:使用lsmod命

5、令显示载入系统的模块,如图:（3）利用内核模块编程，在/proc目录下用自己的学号创建一个目录，如/proc/201300834101然后在学号目录下创建一个processinfo文件，如/proc/201300834101/processinfo，此文件为只读文件，用于显示所有内核进程的程序名、PID号和进程状态。主要步骤：修改（2）中readprocess模块，在模块初始化函数中创建目录及proc文件，并定义产生proc文件内容的函数（获取进程信息）；在卸载模块函数中删除相应的proc文件及目录；修改Makefile文件，编译、安装模块；Processinfo.c:#include / 初

6、始化模块#include / 创建进程信息入口#include / 初始进程#include / 序列文件#include / 内存分配释放 #include /下一个进程char modname = 201608030317;struct task_struct *task;int taskcounts=0;/ 全局进程变量static void * my_seq_start(struct seq_file *m, loff_t *pos) /printk(KERN_INFOInvoke startn); /可以输出调试信息 if ( *pos = 0 ) / 表示遍历开始 task = &

7、init_task;/遍历开始的记录地址 return &task; /返回一个非零值表示开始遍历 else /遍历过程中 if (task = &init_task ) /重新回到初始地址，退出 return NULL; return (void*)pos;/否则返回一个非零值 static int my_seq_show(struct seq_file *m, void *v)/获取进程的相关信息 /printk(KERN_INFOInvoke shown); seq_printf( m, #%-3dt , taskcounts ); /输出进程序号 seq_printf( m, %dt,

8、 task-pid );/输出进程pid seq_printf( m, %lut , task-state );/输出进程state seq_printf( m, %st , task-comm );/输出进程名称(comm) seq_puts( m, n ); return 0; static void * my_seq_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos) /printk(KERN_INFOInvoke nextn); (*pos)+; /task指向下一个进程? taskcounts+; task= next_task(task);

9、 /指向下一个进程 return NULL;static void my_seq_stop(struct seq_file *m, void *v)/printk(KERN_INFOInvoke stopn);/ do nothing static struct seq_operations my_seq_fops = /序列文件记录操作函数集合 .start = my_seq_start, .next = my_seq_next, .stop = my_seq_stop, .show = my_seq_show;static int my_open(struct inode *inode,

10、struct file *file) return seq_open(file, &my_seq_fops); /打开序列文件并关联my_seq_fops static const struct file_operations my_proc = /proc文件操作函数集合.owner = THIS_MODULE, .open = my_open,.read = seq_read, .llseek = seq_lseek,.release = seq_release ; int _init my_init( void )struct proc_dir_entry* my_proc_entry;

11、printk( nInstalling %s modulen, modname );my_proc_entry = proc_create(modname, 0x644, NULL, &my_proc);/生成proc文件if (NULL = my_proc_entry) return -ENOMEM;return0; /SUCCESSvoid _exit my_exit( void )remove_proc_entry( modname, NULL );/删除proc文件printk( Removing %s modulen, modname );module_init(my_init);m

12、odule_exit(my_exit);MODULE_LICENSE(GPL); Makefile代码：ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=readprocess.oelseKDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) cleanendif将processinfo.c和Makefile文件放在同一个文件夹下使用make函数生成后缀为.ko文件:查看模块是否存在：使用dmesg命令查看到系统的内核模块信息，如图：