Linux内核模块编程：init_module与cleanup_module

"该模块主要涉及Linux系统的内核编译和模块编程，通过init_module()和cleanup_module()两个关键函数实现内核模块的初始化和清理。实验内容包括理解用户空间和系统空间的区别，以及如何加载和卸载内核模块。" 在Linux系统中，内核是操作系统的核心部分，负责管理系统的硬件资源、提供系统调用接口给用户空间的应用程序，以及维护系统的基本运行。由于Linux内核源码开放，开发者可以根据需求对其进行定制和编译。本资源主要讲解了如何编译内核以及编写内核模块的基础知识。 编译内核通常出于以下几个目的： 1. 学习和体验内核工作原理。 2. 利用新内核中的特性或更新。 3. 修复安全漏洞和缺陷，确保系统安全稳定。 4. 根据硬件变化调整内核配置，如添加对新设备的支持。 5. 提升系统性能，例如优化内核参数或自定义配置。 编译内核的一般步骤包括： 1. 首先，使用`uname -r`命令查看当前系统的内核版本。 2. 然后，从kernel.org或其他可靠来源下载对应版本的内核源码，例如`linux-2.6.12.1.tar.bz2`。 3. 将源码解压至 `/usr/src` 目录下，可以使用 `tar jxvf` 或 `tar zxvf` 命令，具体取决于源码的压缩方式。 4. 对于Fedora Core 7 (FC7) 系统，解压后的源码目录可能为 `/usr/src/kernels/2.6.12.1-i686`。 5. 进入源码目录，根据需要配置内核。通常会使用 `make menuconfig` 或 `make xconfig` 创建图形化的配置界面，根据硬件和需求选择要编译的功能。 6. 配置完成后，执行 `make` 来编译内核，然后使用 `make modules` 编译模块。 7. 接着，运行 `make install` 将新内核安装到系统，并更新引导加载器配置。 8. 重启系统后，新内核将生效。 除了编译整个内核，还可以编写内核模块。内核模块是可插入和可移除的代码，它们在需要时被加载到内核，不需要时卸载。这里提到了两个关键的模块函数： 1. `init_module()`：这是模块加载时被调用的初始化函数，用于设置模块的初始状态和执行必要的操作。 2. `cleanup_module()`：当模块不再需要时，系统会调用此函数进行清理工作，释放模块占用的资源。 通过编写内核模块，开发者可以在不重新编译整个内核的情况下，添加或修改内核功能。这使得系统更加灵活，同时减少了对系统稳定性的潜在影响。 在实验中，学生还将学习如何添加系统调用、操作内核模块（如使用`insmod`和`rmmod`命令加载和卸载模块），以及理解用户空间和内核空间之间的交互。这些知识对于深入理解Linux系统及其工作原理至关重要。