内核模块编译实践

实验目的

1、  理解模块原理

2、  编写模块代码

3、  编译模块

4、  加载模块

5、  测试模块

6、  卸载模块

实验步骤

1、实验原理

Linux模块是一些可以作为独立程序来编译的函数和数据类型的集合。之所以提供模块机制,是因为Linux本身是一个单内核。单内核由于所有内容都集成在一起,效率很高,但可扩展性和可维护性相对较差,模块机制可弥补这一缺陷。

Linux模块可以通过静态或动态的方法加载到内核空间,静态加载是指在内核启动过程中加载;动态加载是指在内核运行的过程中随时加载。

一个模块被加载到内核中时,就成为内核代码的一部分。模块加载入系统时,系统修改内核中的符号表,将新加载的模块提供的资源和符号添加到内核符号表中,以便模块间的通信。

2、编写模块代码

模块构造函数:

执行insmod或modprobe指令加载内核模块时会调用的初始化函数。函数原型必须是module_init(),括号内是函数指针

模块析构函数:

执行rmmod指令卸载模块时调用的函数。函数原型是module_exit()

模块许可声明:

函数原使用的许可证,不然在加载时它会提示该模块污染内核。一般会写GPL。

模块参数(可选)

模块导出符号(可选)

模块作者信息声明(可选)

头文件module.h,必须包含此文件;

头文件kernel.h,包含常用的内核函数;

头文件init.h包含宏_init和_exit,允许释放内核占用的内存。

 

编写一个helloword向内核输出,代码如下:

 

 

然后uname -r 查看自己的内核版本

据此编写自己的Makefile

obj-m:后面接要编译的文件名.o,CURRENT_PATH是当前路径,LINUX_KERNEL_PATH是前面查到的所使用内核的路径,

make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) 指明跳转到内核源码目录下读取那里的Makefile,

M=$(CURRENT_PATH) 表明返回到当前目录继续执行当前的Makefile。

 

然后执行make

可见在当前目录下生成了printname.ko文件

随后加载模块:

输入命令:sudo insmod printname.ko

模块加载成功,因为模块使用的输出是直接输出到内核缓存,可以使用dmesg查看相关信息

然后可以使用sudo rmmod printname.ko

再次查看显示模块已退出

利用模块还可以实现一些较为复杂的功能,因为能力问题,我借用了学长的代码,功能是打印当前进程信息,代码如下:

然后需要把Makefile中的文件名修改成本文件名,其余不变

加载和卸载过程同printname一样,不再赘述。

 

实验总结

本次实验相较上次,操作难度有所减少,但那是建立在使用前人代码的前提下,模块代码的编写与普通C语言非常类似,但又不尽相同,本次实践使用输出函数不再是printf而是printk与KERN_INFO的组合,输出也并非显示在屏幕上而是在内核信息中。距离独立编写出具有复杂功能的内核模块代码还有很长的距离。

posted on 2016-05-21 20:42  20135222  阅读(5774)  评论(0编辑  收藏

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