Linux内核模块编程详解：从入门到实践

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本资源主要聚焦于Linux内核模块编程的详细介绍，涵盖了从基础入门到高级主题的广泛内容。章节一开篇便解释了何为内核模块，以及它们如何在Linux操作系统内部工作。作者通过"HelloWorld"示例逐步引导读者理解内核模块的构建，包括`__init`和`__exit`宏的使用，以及如何传递参数给模块，甚至涉及多文件模块的组织。在"Preliminaries"章节中，作者对比了内核模块与用户程序的不同，阐述了模块的生命周期管理和可调用函数。此外，还讨论了用户空间与内核空间的交互、命名空间和代码空间的概念，以及DeviceDrivers在模块中的作用。 "Character Device Files"章节深入讲解了字符设备文件的工作原理，以及`file_operations`结构体在驱动程序中的应用。"The /proc File System"章节则介绍了内核提供的/proc文件系统，用于模块获取系统信息和进行操作。后续章节如"Using /proc for Input"展示了如何利用/proc接口进行输入操作，而"Talking to Device Files"讲解了设备文件的读写和系统调用的使用。"Blocking Processes"和"Replacing printk"涉及进程同步和日志打印的替代方法，如通过键盘指示灯实现功能。 "Task Scheduling"讨论了内核如何管理任务调度，"Interrupt Handlers"则涵盖了中断处理的相关知识。"Symmetric Multi-Processing"部分探讨了多处理器环境下的内核模块设计。最后，"Common Pitfalls"列出了开发过程中常见的陷阱和注意事项，帮助读者避免常见问题。附录部分总结了学习路径的选择，并解释了编写教程的一些策略和目的，旨在为读者提供进一步学习和实践的指导。整个资源内容丰富，适合对Linux内核模块编程感兴趣的开发者深入学习和实践。

LINUX 内核模块编程[转]

我建议用下面的方法实验你的模块：

* hello-5.c - Demonstrates command line argument passing to a module.

#include <linux/module.h>

#include <linux/moduleparam.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/stat.h>

MODULE_LICENSE("GPL" );

MODULE_AUTHOR(" Peter Jay Salzman" );

static short int myshort = 1;

static int myint = 420;

static long int mylong = 9999;

static char *mystring = "blah";

* module_param(foo, int, 0000)

* The first param is the parameters name

* The second param is it's data type

* The final argument is the permissions bits,

* for exposing parameters in sysfs (if non-zero) at a later stage.

module_param(myshort, short, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP);

MODULE_PARM_DESC(myshort, "A short integer" );

module_param(myint, int, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH);

MODULE_PARM_DESC(myint, "An integer" );

module_param(mylong, long, S_IRUSR);

MODULE_PARM_DESC(mylong, "A long integer" );

module_param(mystring, charp, 0000);

MODULE_PARM_DESC(mystring, "A character string" );

static int __init hello_5_init(void)

{

printk(KERN_ALERT "Hello, world 5\n=============\n" );

printk(KERN_ALERT "myshort is a short integer: %hd\n", myshort);

printk(KERN_ALERT "myint is an integer: %d\n", myint);

printk(KERN_ALERT "mylong is a long integer: %ld\n", mylong);

printk(KERN_ALERT "mystring is a string: %s\n", mystring);

return 0;

}

static void __exit hello_5_exit(void)

{

printk(KERN_ALERT "Goodbye, world 5\n" );

}

module_init(hello_5_init);

module_exit(hello_5_exit);

LINUX 内核模块编程[转]

为已编译的内核编译模块

很显然，我们强烈推荐你编译一个新的内核，这样你就可以打开内核中一些有用的排错功能，像强制卸

载模块(MODULE_FORCE_UNLOAD)：当该选项被打开时，你可以 rmmod -f module 强制内核卸

载一个模块，即使内核认为这是不安全的。该选项可以为你节省不少开发时间。

但是，你仍然有许多使用一个正在运行中的已编译的内核的理由。例如，你没有编译和安装新内核的权

限，或者你不希望重启你的机器来运行新内核。如果你可以毫无阻碍的编译和使用一个新的内核，你可

以跳过剩下的内容，权当是一个脚注。

如果你仅仅是安装了一个新的内核代码树并用它来编译你的模块，当你加载你的模块时，你很可能会得

到下面的错误提示：

insmod: error inserting 'poet_atkm.ko': -1 Invalid module format

一些不那么神秘的信息被纪录在文件/var/log/messages 中；

Jun 4 22:07:54 localhost kernel: poet_atkm: version magic '2.6.5-1.358custom 686

REGPARM 4KSTACKS gcc-3.3' should be '2.6.5-1.358 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-3.3'

换句话说，内核拒绝加载你的模块因为记载版本号的字符串不符(更确切的说是版本印戳)。版本印戳作

为一个静态的字符串存在于内核模块中，以 vermagic: 。版本信息是在连接阶段从文件

init/vermagic.o 中获得的。查看版本印戳和其它在模块中的一些字符信息，可以使用下面的命令

modinfo module.ko：

[root@pcsenonsrv 02-HelloWorld]# modinfo hello-4.ko

license: GPL

author: Peter Jay Salzman <p@dirac.org>

description: A sample driver

vermagic: 2.6.5-1.358 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-3.3

depends:

我们可以借助选项--force-vermagic 解决该问题，但这种方法有潜在的危险，所以在成熟的模块中也是

不可接受的。解决方法是我们构建一个同我们预先编译好的内核完全相同的编译环境。如何具体实现将

是该章后面的内容。

obj-m += hello-1.o

obj-m += hello-2.o

obj-m += hello-3.o

obj-m += hello-4.o

obj-m += hello-5.o

obj-m += startstop.o

startstop-objs := start.o stop.o

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