《linux内核设计与分析》内核模块编程

内核模块编程

一、准备工作

虚拟机：VMware Workstation 12
操作系统：ubuntu
当前内核版本：linux-headers-4.4.0-22-generic

二、有关于内核模块的知识

模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。

内核模块的相关指令：

查看内核版本

uname –a

模块编译好后，将模块放入内核

insmod .ko

查看程序的输出

dmesg

卸载模块

rmmod 

三、编译形成新内核

根据学姐的代码：

Makefile

 obj-m:=.o
 CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
 LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-4.4.--generic
 all:
     make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
 clean:
     make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

第1行：产生1模块的目标模块

第2行：模块所在的当前路径

第3行：LINUX_KERNEL_PATH后面要写你自己的内核版本对应的内核源码包地址。

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。

第5行：模块编译

第7行：清理

1.c

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

 static struct task_struct *pcurrent;
 static int __init print_init(void)
 {
     printk(KERN_INFO "print current task info\n");
     printk("pid\ttgid\tprio\tstate\n");
     for_each_process(pcurrent){
         printk("%d\t",pcurrent->pid);
         printk("%d\t",pcurrent->tgid);
         printk("%d\t",pcurrent->prio);
         printk("%ld\n",pcurrent->state);
     }
     return ;
 }

 static void __exit print_exit(void)
 {
     printk(KERN_INFO "Finished\n");
 }
 module_init(print_init);
 module_exit(print_exit);

第1行：linux/kernel.h包含了常用的内核函数。

第2行：linux/module.h是必要的头文件，内核模块代码中必须包含。

第3行：linux/init.h含了宏_init和_exit，它们允许释放内核占用的内存。

第12行：Printk的功能类似于C语言中的printf，这个函数是由内核定义的。

先make生成1.ko文件等，在insmod 1.ko将模块放入内核，最后dmesg查看所编译程序的输出

四、遇到问题

在make这一步所遇到的基本所有问题都是因为.c文件出错所造成的。

还有一个问题就是在之前加载过模块之后再进行加载时会出现错误，这时将模块卸载了再进行加载就可以了。