Linux内核模块编程入门：HelloWorld示例

"LINUX系统分析与高级编程技术第18章——Linux内核模块编程" 在Linux操作系统中，内核模块编程是扩展内核功能、动态加载和卸载代码的一种方式。这一章主要介绍了如何编写和理解Linux内核模块，通过一个简单的"HelloWorld"示例来讲解基本概念。 一个基本的Linux内核模块通常包含两个关键函数：`init_module()`和`cleanup_module()`。`init_module()`函数在模块被加载到内核时执行，通常用于设置模块所需的环境，如注册回调函数或设置内核数据结构。而`cleanup_module()`函数则在模块从内核中卸载时调用，其作用是撤销`init_module()`所做的所有操作，确保模块安全地移除，不会对内核造成影响。 以下是一个简单的内核模块示例程序（hello.c）： ```c #include<linux/kernel.h> // 内核相关的头文件 #include<linux/module.h> // 专门用于模块的头文件 // 模块初始化函数 int init_module(void) { printk(KERN_INFO "Hello, world - this is the kernel speaking\n"); return 0; // 返回0表示成功 } // 模块清理函数 void cleanup_module(void) { printk(KERN_INFO "Short is the life of a kernel module\n"); } ``` 在上述代码中，`printk()`函数用于在内核日志中打印消息。`init_module()`函数只打印一条欢迎消息，而`cleanup_module()`函数则在模块卸载时打印一条告别消息。 为了编译这个模块，我们需要一个Makefile。以下是一个基础的Makefile示例： ```makefile CC=gcc MODCFLAGS:= -O6 -Wall -D CONFIG_KERNELD -DMODULE -D__KERNEL__ -DLinux hello.o: hello.c /usr/include/linux/version.h $(CC) $(MODCFLAGS) -c $< hello.ko: hello.o $(CC) $(MODCFLAGS) -o $@ $^ $(LIBS) ``` 这个Makefile定义了编译规则，将源文件编译成目标文件（`.o`），然后链接生成内核模块（`.ko`）。`MODCFLAGS`包含了编译内核模块所需的编译选项，例如优化级别、警告设置以及定义宏。 要加载和卸载这个模块，用户可以在终端中使用`insmod`和`rmmod`命令： - `insmod hello.ko`：将hello模块加载到内核 - `rmmod hello`：从内核中移除hello模块 这个简单的例子展示了内核模块的基本框架，但实际的内核模块可能会更复杂，包括注册设备驱动、管理系统资源、处理中断等。了解这些基础知识对于深入学习Linux内核编程至关重要，因为它们提供了扩展和定制内核功能的基础。通过编写内核模块，开发者可以按需添加功能，而无需重新编译整个内核。