Linux编写内核模块及文件读写

本文介绍了Linux内核模块的概念,强调了sysfs作为内存文件系统的作用,允许内核信息以文件形式供用户程序访问。内容涵盖了内核模块的编写,包括必备的头文件、加载与卸载函数,以及如何在内核模块中进行文件读写和创建属性文件的操作。

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sysfs是什么

sysfs是一个基于内存的文件系统,它的作用是将内核信息以文件的方式提供给用户程序使用。该文件系统的目录层次结构严格按照内核的数据结构组织。除了二进制文件外(只有特殊场合才使用),sysfs文件内容均以ASCII格式保存,且一个文件只保存一个数据,另外,一个文件不可大于一个内存页(通常为4096字节)。

项目要求将char数组保存到属性文件,下面将介绍如何完成。

Linux内核模块是什么

内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口,其全称为动态可加载内核模块(LoadableKernel Module,LKM),我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制,是因为它本身是一个单内核(monolithic kernel)。单内核的最大优点是效率高,因为所有的内容都集成在一起,但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差,模块机制就是为了弥补这一缺陷。

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。

总之,模块是一个为内核(从某种意义上来说,内核也是一个模块)或其他内核模块提供使用功能的代码块。

 

Linux内核模块编写

首先得包含内核模块编程所需的头文件,一般以下三种需要包含:

linux/module.h,该头文件作用是动态的将模块加载到内核中

linux/kernel.h,该头文件包含了常用的内核函数

linux/init.h,该头文件包含了宏_init和_exit,它们允许释放内核占用的内存

接下来就是模块加载函数和模块卸载函数。

加载函数需要添加_init标识,如

static int __init ***_init(void)

    返回0表示加载成功,失败则返回一些错误代码,参考<linux/errno.h>,在加载函数中一般用于初始化硬件,申请资源

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