二、 什么是模块
内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口,其全称为动态可加载内核模块(Loadable Kernel Module,LKM),我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制,是因为它本身是一个单内核(monolithic kernel)。单内核的最大优点是效率高,因为所有的内容都集成在一起,但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差,模块机制就是为了弥补这一缺陷。
模块是具有独立功能的程序,它可以被单独编译,但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行,这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成,用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。
应用程序与内核模块的比较
C语言应用程序
内核模块程序
使用函数
Libc库
内核函数
运行空间
用户空间
内核空间
运行权限
普通用户
超级用户
入口函数
main()
module_init()
出口函数
exit()
module_exit()
编译
Gcc –c
Makefile
连接
Gcc
insmod
运行
直接运行
insmod
调试
Gdb
kdbug, kdb,kgdb等
从表中我们可以看出,内核模块程序不能调用libc库中的函数,它运行在内核空间,且只有超级用户可以对其运行。另外,模块程序必须通过module_init()和module-exit()函数来告诉内核“我来了”和“我走了”。
三、helloworld模块helloworld_module.c
/* file begin helloworld_module.c */
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
static int __init helloworld_init(void){
printk(KERN_WARNING"Hello world!\n");
return 0;
}
static void __exit helloworld_exit(void){
printk(KERN_INFO"Goodbye world!\n");
}
module_init(helloworld_init);
module_exit(helloworld_exit);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
/* file end */
第3行:头文件init.h包含了宏_init和_exit,它们允许释放内核占用的内存。
第4行:所有模块都要使用头文件module.h,此文件必须包含进来。
第6-9行:这是模块的初始化函数,它必需包含诸如要编译的代码、初始化数据结构等内容。第7行使用了printk()函数,该函数是由内核定义的,功能与C库中的printf()类似,它把要打印的信息输出到终端或系统日志。字符串中的KERN_WARNING是输出的级别。
第11-13行:这是模块的退出和清理函数。此处可以做所有终止该驱动程序时相关的清理工作。
第15行:这是驱动程序初始化的入口点。对于内置模块,内核在引导时调用该入口点,对可加载模块在该模块插入内核时才调用。
第16行:对于可加载模块,内核在此处调用module_cleanup()函数,而对于内置的模块,它什么都不做。
第17行:提示可能没有GNU公共许可证。