Linux内核模块开发入门：从Hello World开始

"内核模块开发入门" 在Linux操作系统中，内核模块是一种可动态加载或卸载的代码单元，它们提供了扩展内核功能的方式。这些模块可以是驱动程序、文件系统或其他内核服务的实现。当需要时，模块被加载进内核空间，与内核紧密结合，提供服务；当不再需要时，可以通过卸载释放内存空间。 **内核模块的定义和特点** 1. **模块预注册**：模块预先声明自己的功能，以便在需要时能被调用。 2. **灵活性**：模块可以在运行时加载或卸载，增强了系统的灵活性。 3. **功能多样性**：模块可以实现驱动程序、文件系统等各种内核功能。 **代码框架和关键函数** - **module_init()** 和 **module_exit()**：这两个宏分别定义了模块的初始化函数和清理函数。`hello_init()` 在模块加载时执行，`hello_exit()` 在模块卸载时执行。 - **__init** 和 **__exit** 宏：用于标记初始化和清理函数，编译器会自动处理这些标记的函数，在模块加载完成后，将__init标记的代码移出内存，__exit标记的代码在模块卸载前移出内存，以节省内存。 - **GPL支持申明**：`MODULE_LICENSE("GPL")` 表示该模块遵循GPL许可，这是Linux内核模块常见的开源协议。 **内核模块的开发步骤** 1. **编写源代码**：包含必要的头文件如 `<linux/module.h>` 和 `<linux/init.h>`，定义初始化和退出函数，并使用 `module_init()` 和 `module_exit()` 宏。 2. **Makefile**：配置编译规则，指定模块名称、依赖库等。 3. **Kconfig**：对于复杂的模块，可能需要配置选项来控制模块特性。 4. **编译**：通过 `make menuconfig` 配置内核，选择模块为内核模块，然后 `make modules` 编译生成`.ko`文件。 5. **加载和卸载**：使用 `insmod` 加载模块，`rmmod` 卸载模块，`lsmod` 查看已加载的模块。 **模块参数** - **insmod 命令**：可以传递参数给模块，例如 `insmod myhello.ko param1=value1 param2=value2`。 - **module_param()**：用于声明模块参数，例如 `module_param(whom, charp, S_IRUGO)`，其中`whom`是参数名，`charp`是参数类型，`S_IRUGO`是访问权限。 通过理解这些基本概念和操作，开发者可以构建自己的内核模块，以满足特定的需求，例如实现自定义驱动或扩展内核功能。然而，需要注意的是，内核编程涉及到系统级代码，对错误的容忍度极低，因此需要谨慎处理并确保代码的稳定性和安全性。在实际开发中，还需要了解更多的内核接口和数据结构，以及如何调试和测试内核模块。