Linux内核模块编程入门

"本文档主要介绍了Linux内核编程的基础知识，包括内核模块的基本结构、Makefile的编写以及编译时需要考虑的符号定义。" 在Linux系统中，内核编程是一种高级别的系统级编程，它涉及到操作系统的核心功能和管理。"Linux内核编程"通常是指开发内核模块，这些模块可以动态地加载到内核中，以扩展或修改内核的功能。内核模块的两个关键函数是`init_module`和`cleanup_module`，前者在模块加载时执行，用于初始化模块的功能，后者在模块卸载时调用，负责清理模块留下的资源，确保内核的稳定。 Makefile在内核模块的构建过程中起着至关重要的作用。由于内核模块并非独立的可执行文件，而是与内核动态链接的对象文件，因此在编译时需要使用`-c`选项。在Makefile中，需要定义一些特定的符号来指导编译过程： 1. `__KERNEL__`：这个宏指示编译器代码将运行在内核模式下，而非用户空间。 2. `MODULE`：表明代码是一个内核模块，使得内核头文件提供正确的定义和接口。 3. `LINUX`：虽然不是强制的，但定义这个宏可以在跨平台编译时进行条件编译，根据操作系统的特性调整代码。 4. `__SMP__`：如果内核编译时支持对称多处理（SMP），则需要定义此宏，即使最终只在一个CPU上运行。 此外，根据内核编译时的配置，可能还需要考虑其他宏，如`CONFIG_SOMETHING`系列的宏，它们反映了内核配置的具体选项。这些信息通常可以从`include/linux/config.h`文件中获取。 编写内核模块时，开发者需要熟悉内核API，理解内核数据结构，并遵循严格的内存管理和同步机制，以避免可能导致系统崩溃的问题。内核编程涉及到的知识点包括但不限于：中断处理、设备驱动、内存管理、进程调度、锁和信号量等。通过学习和实践Linux内核编程，开发者可以深入理解操作系统的运作原理，并能定制化内核以满足特定需求。