LDD3学习笔记（一） －－hello world模块

一、设置系统。

我的系统环境：

系统：fedora12

内核：2.6.32.12-115.fc12.i686

把 kernel-headers   kernel-devel装上。kernel-headers-2.6.32.12-115.fc12.i686  kernel-devel-2.6.32.12-115.fc12.i686

说明：书上说构建一个内核源代码树，我不明白到底是什么意思。我把kernel-headers kernel-devel装上后，编译了两个模块，发现都可以通过。其实编写内核模块只需要kernel-headers 和kernel-devel应该就足够了，这个是我自己理解的，不知道正确与否，如理解不对，请指正。

说白了，编写内核模块必须要有内核头文件（不以C头文件）以及内核源码树下的各个kbiuld makefile文件，如果这些东西都有了，那就OK了。安装这些东西可能就是书上说的构建内核源代码树吧。

二、hello world模块

代码：

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1. #include <linux/init.h> 

 2. #include <linux/module.h> 

 3. MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); 

 4.staticint hello_init(void) 

 5. { 

 6.         printk(KERN_ALERT "Hello, Linux.I am coming!\n"); 

 7.        return0; 

 8. } 

 9.staticvoid hello_exit(void) 

10. { 

11.         printk(KERN_ALERT "Goodbye, Linux. I will back later.\n"); 

12. } 

13. module_init (hello_init); 

14. module_exit (hello_exit); 

说明：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>

init.h包含初始化和清除函数。module.h包含有可装载模块需要的大量符号和函数的定义。

尽管不是严格要求，但模块应该指定代码所使用的许可证。内核能够识别的许可证有：“GPL”、“GPL v2”、“GPL and additional rights"、“Dual BSD/GPL"、“GPL MPL/GPL”、“Proprietary”。在我们的模块里我们用“Dual BSD/GPL”

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");            // MODULE_LICENSE是一个宏，用来告诉内核模块采用许可证类型。

模块定义了两个函数：static int hello_init(void)  static void hello_exit(void)。模块被装载时调用hello_init,模块被移除时调用hello_exit。

这里用到了一个内核函数：prinfk。内核运行时不信赖于C库，内核模块只能调用内核导出的函数。

三、编译和装载

编译模块

makefile代码：

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0. ifneq ($(KERNELRELEASE),) 

 1.         obj-m := helloworld.o 

 2.else 

 3.         KERNELDIR ?=/lib/modules/$(shell uname -r)/build 

 4.         PWD := $(shell pwd) 

 5.default: 

 6.         $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules 

 7. endif 

 8. .PHONY: clean 

 9. clean: 

10.         -rm *.mod.c *.o *.order *.symvers *.ko 

说明：

不同于一般的应用程序，我们编译模块的时候都用make来管理我们的编译过程。这个简单的makefile在我们执行make的时候都做了些什么呢？

当我们在模块源代码目录下执行make的时候，它读取当前目录下的makefile，执行else后面的语句，因为这个makefile里没有定义KERNELRELEASE这个变量。展开后是：make -C /lib/modules/2.6.32.12-115.fc12.i686/build M=/home/birdb/LDD3/misc-modules/hello modules，紧接着执行展开后的表达式。－C改变路径到内核源代码，找到内核顶层Makefile,M变量就是模块源代码目录，主要是为了让内核顶层的Makefile包含模块源代码目录下的makefile，包含以后获取obj-m:=hello.o因为内核顶层Makefile定义了KERNELRELEASE。书上说模块源代码目录下的makefile被读取两次，第一次就是执行make的时候，第二次是被包含进内核顶层Makefile的时候。

makefile也可以简单地写成这样：

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obj-m:=hello.o 

但是不能再简单地执行：make，而应该写成：make -C 内核源代码目录 M＝`pwd` modules

在我的系统上运行的结果是：

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1. [birdb@wishmiss hello]$ make 

2. make -C /lib/modules/2.6.32.12-115.fc12.i686/build M=/home/birdb/LDD3/misc-modules/hello modules 

3. make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.32.12-115.fc12.i686' 

4.   CC [M]  /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/helloworld.o 

5.   Building modules, stage 2. 

6.   MODPOST 1 modules 

7.   CC      /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/helloworld.mod.o 

8.   LD [M]  /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/helloworld.ko 

9. make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.32.12-115.fc12.i686' 

编译成功，接下来就是加载模块。

加载和卸载模块

内核模块加载、卸载的命令分别是：insmod  rmmod。加载还可以用modprobe，不过我不会用，也没研究。两个命令都需要用root执行。

执行效果：

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1. [birdb@wishmiss hello]$ sudo insmod helloworld.ko;sudo rmmod helloworld.ko 

2. [birdb@wishmiss hello]$ dmesg |tail -2 

3. Hello, Linux.I am coming! 

4. Goodbye, Linux. I will back later. 

5. [birdb@wishmiss hello]$  

初始化和关闭、错误处理也比较重要，书本说得非常详细，请参考书本。

模块参数

测试程序：(加了moduleparam.h头文件)

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# #include <linux/init.h> 

# #include <linux/module.h> 

# #include <linux/moduleparam.h> 

# MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); 

# static char *whom = "wishmiss"; 

# static int howmany = 3; 

# module_param(howmany, int, S_IRUGO); 

# module_param(whom, charp, S_IRUGO); 

# static int hello_init(void) 

# { 

#     int i; 

#     for (i = 0; i < howmany; i++) 

#         printk(KERN_ALERT "(%d) Hello, %s ！\n", i, whom); 

#     return 0; 

# } 

# static void hello_exit(void) 

# { 

#     printk(KERN_ALERT "Goodbye, Linux.I will back later ！%s", whom); 

# } 

# module_init(hello_init); 

# module_exit(hello_exit);

编译，加载执行结果：

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1. [birdb@wishmiss test]$ make 

 2. make -C /lib/modules/2.6.32.12-115.fc12.i686/build M=/home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/test modules 

 3. make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.32.12-115.fc12.i686' 

 4.   CC [M]  /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/test/test.o 

 5.   Building modules, stage 2. 

 6.   MODPOST 1 modules 

 7.   CC      /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/test/test.mod.o 

 8.   LD [M]  /home/birdb/LDD3/misc-modules/hello/test/test.ko 

 9. make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.32.12-115.fc12.i686' 

10. [birdb@wishmiss test]$ sudo insmod test.ko  

11. [birdb@wishmiss test]$ dmesg |tail -5 

12. Hello, Linux.I am coming! 

13. Goodbye, Linux. I will back later. 

14. (0) Hello, wishmiss ！ 

15. (1) Hello, wishmiss ！ 

16. (2) Hello, wishmiss ！ 

17. [birdb@wishmiss test]$ sudo rmmod test.ko 

18. [birdb@wishmiss test]$ dmesg |tail -5 

19. Goodbye, Linux. I will back later. 

20. (0) Hello, wishmiss ！ 

21. (1) Hello, wishmiss ！ 

22. (2) Hello, wishmiss ！ 

23. Goodbye, Linux.I will back later ！wishmiss 

24. [birdb@wishmiss test] 

参数由加载的时候定义：

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1. [birdb@wishmiss test]$ sudo insmod test.ko whom="xxx" howmany=2 

 2. [birdb@wishmiss test]$ dmesg |tail -5 

 3. (0) Hello, xxx ！ 

 4. (1) Hello, xxx ！ 

 5. Goodbye, Linux.I will back later ！xxx 

 6. (0) Hello, xxx ！ 

 7. (1) Hello, xxx ！ 

 8. [birdb@wishmiss test]$ sudo rmmod test.ko  

 9. [birdb@wishmiss test]$ dmesg |tail -5 

10. (1) Hello, xxx ！ 

11. Goodbye, Linux.I will back later ！xxx 

12. (0) Hello, xxx ！ 

13. (1) Hello, xxx ！ 

14. Goodbye, Linux.I will back later ！xxx 

15. [birdb@wishmiss test]$