linux 用宏区分函数的一个常用技巧

本文详细解析了Linux内核中的vmalloc_init函数实现过程。该函数用于初始化虚拟内存分配系统,包括为每个CPU设置vmap_block_queue结构并初始化相关锁和链表,以及导入现有的vmlist条目。

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头文件中如此定义:

#ifdef CONFIG_MMU
extern void __init vmalloc_init(void);
#else
static inline void vmalloc_init(void)
{
}
#endif

另外一个文件中实现实体

void __init vmalloc_init(void)
{
struct vmap_area *va;
struct vm_struct *tmp;
int i;


for_each_possible_cpu(i) {
struct vmap_block_queue *vbq;


vbq = &per_cpu(vmap_block_queue, i);
spin_lock_init(&vbq->lock);
INIT_LIST_HEAD(&vbq->free);
INIT_LIST_HEAD(&vbq->dirty);
vbq->nr_dirty = 0;
}


/* Import existing vmlist entries. */
for (tmp = vmlist; tmp; tmp = tmp->next) {
va = alloc_bootmem(sizeof(struct vmap_area));
va->flags = tmp->flags | VM_VM_AREA;
va->va_start = (unsigned long)tmp->addr;
va->va_end = va->va_start + tmp->size;
__insert_vmap_area(va);
}
vmap_initialized = true;
}


<think>嗯,用户之前问过如何包含特定路径下的头文件,现在又问如何在Linux下自己编写一个模块。看来他们可能是在进行内核模块的开发,可能遇到了头文件路径的问题之后,现在想进一步学习如何从头开始创建一个模块。需要确定他们的实际需求是什么,是否在开发设备驱动或内核功能扩展。 首先,用户可能有一定的C语言基础,但对内核模块编写流程不太熟悉。他们可能需要一个从零开始的步骤指南,包括必要的代码结构、Makefile配置、编译和加载模块的方法。还要注意用户之前的问题涉及内核版本(6.6),可能需要强调模块与内核版本的兼容性,比如使用正确的头文件和符号导出。 另外,用户可能是在实际项目中遇到问题,比如开发特定硬件驱动,或者进行系统级编程。他们可能需要在步骤中看到示例代码,以及编译和测试的具体命令,确保能够实际操作。同时,可能需要注意权限问题,比如使用sudo加载模块,以及如何查看日志信息排查错误。 还需要考虑用户的环境,比如是否使用正确的内核头文件或开发包,是否需要安装必要的构建工具。可能需要在步骤中加入安装依赖的部分,比如build-essential和linux-headers。此外,用户可能对模块的参数传递、初始化和退出函数的结构感兴趣,需要详细解释这些部分的作用。 最后,用户可能关心模块的安全性,比如卸载模块后资源是否释放,以及如何避免系统崩溃。需要提醒他们测试时在虚拟机或非生产环境中进行,并提供调试技巧,如dmesg查看日志。总结来说,回答需要结构清晰,逐步引导,涵盖编写、编译、加载、卸载和调试的全过程,并注意潜在的问题和解决方案。</think>在 Linux 中编写一个内核模块(Kernel Module)是扩展内核功能的常用方法(如开发驱动或添加系统级功能)。以下是详细步骤: --- ### **1. 准备开发环境** 确保系统已安装内核头文件和编译工具: ```bash # Ubuntu/Debian sudo apt update sudo apt install build-essential linux-headers-$(uname -r) # CentOS/RHEL sudo yum groupinstall "Development Tools" sudo yum install kernel-devel-$(uname -r) ``` --- ### **2. 编写模块代码** 创建一个 `.c` 文件(如 `hello_module.c`),包含模块的基本结构: ```c #include <linux/init.h> // 模块初始化和退出 #include <linux/module.h> // 模块相关函数 // 模块信息(可选但推荐) MODULE_LICENSE("GPL"); // 许可证(必填,否则会警告) MODULE_AUTHOR("Your Name"); // 作者 MODULE_DESCRIPTION("Hello World"); // 描述 // 模块加载函数(入口) static int __init hello_init(void) { printk(KERN_INFO "Hello, Linux Kernel Module!\n"); return 0; } // 模块卸载函数(出口) static void __exit hello_exit(void) { printk(KERN_INFO "Goodbye, Kernel Module!\n"); } // 注册加载和卸载函数 module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); ``` --- ### **3. 编写 Makefile** 创建 `Makefile`(注意文件名严格区分大小写),指定编译规则: ```makefile obj-m += hello_module.o # 将 `.c` 文件编译为 `.ko` 模块 KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build # 内核源码目录 all: make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules clean: make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean ``` --- ### **4. 编译模块** 在代码目录执行 `make` 命令生成 `.ko` 文件: ```bash make ``` 成功后会生成 `hello_module.ko`。 --- ### **5. 加载模块** 使用 `insmod` 或 `modprobe` 加载模块(需 root 权限): ```bash sudo insmod hello_module.ko ``` 验证模块是否加载: ```bash # 查看已加载模块 lsmod | grep hello_module # 查看内核日志(printk 输出) dmesg | tail -n 2 ``` --- ### **6. 卸载模块** 使用 `rmmod` 卸载模块: ```bash sudo rmmod hello_module ``` 再次检查 `dmesg` 确认卸载日志。 --- ### **7. 进阶功能** #### **(1) 添加模块参数** 在代码中声明参数: ```c #include <linux/moduleparam.h> static int value = 0; module_param(value, int, 0644); // 权限:0644(可选) MODULE_PARM_DESC(value, "An integer parameter"); ``` 加载时传入参数: ```bash sudo insmod hello_module.ko value=42 ``` #### **(2) 导出符号(供其他模块调用)** 在代码中使用 `EXPORT_SYMBOL`: ```c void my_function(void) { printk(KERN_INFO "Exported function called.\n"); } EXPORT_SYMBOL(my_function); ``` --- ### **8. 调试与注意事项** 1. **日志查看**: ```bash dmesg -w # 实时监控内核日志 ``` 2. **模块依赖**: - 若模块依赖其他模块,使用 `modprobe` 代替 `insmod`(需将模块复制到 `/lib/modules/$(uname -r)/` 并运行 `depmod`)。 3. **安全性**: - 避免在生产环境测试内核模块。 - 卸载模块前确保释放所有资源(如内存、设备句柄)。 --- ### **完整示例结构** ``` hello_module/ ├── hello_module.c └── Makefile ``` --- ### **常见问题** - **编译错误**:检查内核头文件路径是否正确(`/lib/modules/$(uname -r)/build`)。 - **模块未加载**:确认模块许可证(如 `MODULE_LICENSE("GPL")`),否则可能被拒绝加载。 - **printk 不输出**:检查日志级别(`dmesg -l info` 或调整 `printk` 级别)。 --- 通过以上步骤,你可以编写、编译和测试一个简单的 Linux 内核模块。
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