Linux内核模块实战：链表构建与操作演示

本篇文档是关于操作系统课程实验的详细指南，主题是"Linux Kernel Modules"（Linux内核模块）。实验的主要目标是让学生学习如何在Linux内核环境中创建、加载和管理内核模块。实验涉及的关键知识点包括： 1. **内核模块开发基础**：学生需要熟悉《Operating-System-Concepts(9th)》中关于内核模块的概念，理解内核模块在操作系统中的作用，即通过直接调用内核函数来编写可以直接与内核交互的程序。 2. **实验环境设置**：实验将在Linux虚拟机中进行，使用文本提供的编辑器编写C程序，并通过终端进行编译和管理。这强调了实际操作的重要性，因为内核模块的开发需要与底层内核通信，错误处理需谨慎。 3. **模块创建步骤**： - **编写代码**：学生需要创建包含四个struct Birthday元素的链表，并在模块的入口点初始化这个链表。 - **内核日志验证**：模块应能够遍历链表并将内容输出到内核日志缓冲区，这可以通过dmesg命令进行检查。 4. **模块加载和卸载**：在加载模块后，通过dmesg命令确认链表的正确构建；在模块出口点，删除链表元素并释放内存。卸载模块时，检查链表是否已清除。 5. **安全性和注意事项**：由于内核模块直接与系统核心打交道，错误的代码可能导致系统崩溃。在虚拟机环境下，即使出现故障，也只需重启系统即可，降低了风险。 6. **实践与总结**：整个项目分为两部分，第一部分是模块的创建和插入，第二部分是对这些模块的实际操作和验证，通过实践加深对内核模块工作原理的理解。 通过这个实验，学生不仅掌握了内核模块的基本开发技术，还锻炼了操作系统的底层编程能力，了解了如何与内核进行交互以实现特定功能。完成此项目有助于增强对Linux内核架构的理解，为进一步的系统级编程打下坚实基础。