Linux内核模块_helloworld

最新推荐文章于 2024-07-01 09:09:28 发布

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分类专栏： linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/daybreakgx/article/details/22279327

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本文介绍如何在Linux环境下配置内核源代码树，并基于此进行内核模块的开发。包括安装必要的编译工具、下载和编译内核源码、创建和加载简单的内核模块等步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

我们平时使用的用户程序和驱动程序不一样，驱动程序作为一个模块连接到内核模块并运行在内核空间里。引用LDD上的一句话“因为2.6内核的模块要和内核源代码树中的目标文件连接，通过这种方式，可得到一个更加健壮的模块加载器，但是需要这些目标文件存在于内核目录树中”。这里提到的内核目录树就是我们在运行我们自己构造的模块前，需要在我们的系统中已经配置好内核源代码树，然后在把构造好的目标模块和内核树连接起来再运行。
查看自己的系统里有没有配置好内核树的方法：在/lib/modules/2.6.35-30-generic目录下面，看看有没有build文件夹，如果有的话，说明我们的系统里已经有内核树了，如果没有的话，就需要自己构建一个内核树了。

1.安装编译内核所需软件

sudo apt-get install build-essential kernel-package libncurses5-dev fakeroot

2.下载内核源码编译

apt-cache search linux-source

apt-get install Linux-source-2.6.35

tar jxvf linux-source-2.6.32.tar.bz2

sudo cp /boot/config-2.6.35-30-generic /usr/src/linux-source-2.6.35/.config

cd /usr/src/linux-source-2.6.35

make menuconfig

make

make bzImage

make modules

make modules_install

最终在/lib/modules目录下面产生一个目录

Makefile 文件，其中default和clean下面一行是以Tab键开头

#如果已经定义KERNELRELEASE,则说明是从内核构造系统调用的
#因此可利用其内建语句
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
    obj-m := helloworld.o
    helloworld-objs += hello.o
    
#否则，是直接从命令行调用的
#这时要调用内核构造系统
else
    KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
    PWD := $(shell pwd)
    
default:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
    
endif

clean:
	rm -rf *.o *.ko .*.cmd .tmp_versions Module.* modules.* *.mod.c

KERNELRELEASE是内核顶层Makefile定义的变量，首次执行本例的Makefile时KERNELRELEASE变量没有被定义，所以执行else分支；

-C $(KERNELDIR) 表示跳转到内核源代码目录执行那里的Makefile

M=$(PWD)表示然后返回到当前目录继续读入、执行当前的Makefile

当从内核源码目录返回后，KERNELRELEASE变量已经定义，执行if分支

linux内核makefile体系参考：

http://blog.youkuaiyun.com/artechtor/article/details/1424619

hellowork.ko

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

static int namecount = 3;
static char* whom = "world";
static int howmany = 1;
static char* namelist[] = {"init1", "init2", "init3", "init4", "init5"};

static int __init hello_init(void)
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < howmany; i++)
    {
        printk(KERN_ALERT "Hello %s,index:%d\n", whom, i+1);
    }
    
    printk(KERN_ALERT "countof(namelist):%d\n", sizeof(namelist)/sizeof(char*));
    
    for(i = 0; i < namecount; i++)
    {
        printk(KERN_ALERT "Hello %s,index:%d\n", namelist[i], i+1);
    }
    return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_ALERT "Goodbye....\n");
    return;
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
module_param(howmany, int, 0);
module_param(whom, charp, S_IRUGO);
module_param_array(namelist, charp, &namecount, S_IRUGO);

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

insmod helloworld.ko howmany=10 whom=kitty namelist=john,jack,cathy

内核支持的模块参数类型如下：

bool

invbool

布尔值(取true或false),关联的变量应该是int型。invbool类型反转其值，也就是说，true值变成false，而false变成true。

charp

字符指针指。内核会为用户提供字符串分配内存，并相应设置指针。

int

long

short

uint

ulong

ushort

具有不同长度的基本整数值。以u开头的类型用于无符号数。

模块装载器也支持数组参数，在提供数组值时用逗号划分各数组成员。要声明数组参数，需要使用下面的宏：

module_param_array(name, type,num,perm);

其中，name是数组的名称（也就是模块参数的名称），type是数组元素类型，num是一个整数变量用于记录输入的数组元素个数，而perm是常见的访问许可值。

如果在装载时设置数组参数，则num会被设置为用户提供的值的个数。模块装载器会拒绝接受超过数组大小的值(本例中加载时设置namelist参数超过5个时加载失败)。

perm参数：这个值用来控制谁能访问sysfs中对模块参数的表述（在/sys/module/helloword/parameters目录下面有三个文件：whom/howmany/namelist分别对应三个模块参数，文件内容为模块加载时的参数值。）。如果perm值被设置为0，则不会有对应的sysfs入口项（如果whom参数的给标志被置为0，则在/sys/module/helloword/parameters目录下面没有whom文件）；否则，模块参数会在/sys/module中出现，并设置为给定的访问许可。

S_IRUGO 在<linux/stat.h>中定义，如果一个参数通过sysfs被修改，则如果模块修改了这个参数的值一样，但是内核不会以任何方式通知模块。通常情况下，不应该设置模块参数为可写的，除非打算检测这种修改并作出相应的动作。