设计一个内核模块,并在此内核模块中创建一个内核链表以及两个内核线程。\n• 线程1需要遍历进程链表并将各个进程的 pid、进程名加入到内核链表中。\n• 线程2中需不断从内核链表中取出节点并打印该节点的元素。\n在卸载模块时停止内核线程并释放资源。
时间: 2024-11-03 20:23:44 浏览: 2
实验二 Linux 内核模块编程1
设计一个内核模块的过程通常涉及Linux kernel空间的编程,它使用C语言编写并且编译后会链接到内核中运行。以下是一个简化版的概念说明:
1. **模块加载和初始化**:
- 创建一个名为`my_kernel_module.c`的文件,包含头文件`linux/module.h`和其他必要的内核头文件。
- 使用`__init`宏标记模块的初始化函数`int init(void)`,在这个函数中注册链表数据结构、线程函数等。
```c
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h> // 用于内存分配
struct list_head process_list;
struct kthread *thread1, *thread2;
static int __init my_init(void) {
process_list = NULL;
thread1 = create_kthread(my_thread1_entry, NULL, "thread1");
if (IS_ERR(thread1)) return PTR_ERR(thread1);
thread2 = create_kthread(my_thread2_entry, &process_list, "thread2");
// ...其他初始化操作...
return 0;
}
```
2. **内核链表**:
- 定义一个包含pid和进程名的数据结构,并用`list_HEAD`创建链表。
```c
struct process_info {
pid_t pid;
char name[NAME_LEN];
LIST_HEAD(list);
};
```
3. **内核线程函数**:
- `my_thread1_entry`负责遍历进程链表添加信息:
```c
static void* my_thread1_entry(void *data) {
struct task_struct *task;
while ((task = get_task_by_pid(current->pid))) {
struct process_info *info = kmalloc(sizeof(*info), GFP_KERNEL);
info->pid = task->tgid; // 获取进程ID
strncpy(info->name, task->comm, NAME_LEN); // 获取进程名
list_add(&info->list, &process_list);
put_task_struct(task);
}
return NULL;
}
```
- `my_thread2_entry`用于从链表中取节点并打印:
```c
static void* my_thread2_entry(void *data) {
struct list_head *node;
spin_lock(&process_list.lock);
while (!list_empty(&process_list)) {
node = list_first_entry(&process_list, struct process_info, list);
printk(KERN_INFO "PID: %d, Name: %s\n", node->pid, node->name);
list_del(node);
}
spin_unlock(&process_list.lock);
return NULL;
}
```
4. **模块卸载**:
- 使用`__exit`宏标记模块卸载函数`void cleanup(void)`,在这里停止线程并释放资源。
```c
static void __exit my_exit(void) {
put_kthread(thread1);
put_kthread(thread2);
list_for_each_entry_safe(info, node, &process_list, list) {
kfree(info);
}
list_del_init(&process_list);
}
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
```
5. **编译和安装**:
- 编译后生成`my_kernel_module.o`,然后通过`insmod`命令装载模块,`rmmod`命令卸载模块。
**相关问题--:**
1. 怎样在Linux内核中处理内存管理?
2. 如何确保内核线程的安全访问链表?
3. 如果进程链路中存在并发删除和添加的情况,如何避免数据竞争?
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