linux module 加载kernel log

最新推荐文章于 2024-03-25 14:31:54 发布

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最新推荐文章于 2024-03-25 14:31:54 发布 · 472 阅读

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#linux #kernel #ubuntu

本文介绍了Linux内核模块（Kernel Module）的基本概念，解释了其作为单一体系结构操作系统的一种扩展手段，使得内核更具灵活性。文章详细讲解了如何配置Linux模块环境，包括编译和安装内核，以及如何将模块加载到kernel log中。以Hello World模块为例，展示了模块的创建、编译、加载和卸载过程，同时说明了如何设置开机自启动模块。最后，提到了内核模块引入的问题和内核日志保存的位置。

一、Linux Module背景

1、什么是Linux kernel module

操作系统的内核是单一体系结构(monolithic kernel)的。整个内核是一个单独的非常大的程序。与单一体系结构相对的是微内核体系结构(micro kernel)，比如Windows NT采用的就是微内核体系结构。对于微内核体系结构特点，操作系统的核心部分是一个很小的内核，实现一些最基本的服务，如创建和删除进程、内存管理、中断管理等等。而文件系统、网络协议等其它部分都在微内核外的用户空间里运行。
这两种体系的内核各有优缺点。使用微内核的操作系统具有很好的可扩展性而且内核非常的小，但这样的操作系统由于不同层次之间的消息传递要花费一定的代价所以效率比较低。对单一体系结构的操作系统来说，所有的模块都集成在一起，系统的速度和性能都很好，但是可扩展性和维护性就相对比较差。
为了改善单一体系结构的可扩展性、可维护性等，Linux操作系统使用了一种全新的内核模块机制。用户可以根据需要，在不需要对内核重新编译的情况下，模块能动态地装入内核或从内核移出。
模块是在内核空间运行的程序，实际上是一种目标对象文件，没有链接，不能独立运行，但是其代码可以在运行时链接到系统中作为内核的一部分运行或从内核中取下，从而可以动态扩充内核的功能。这种目标代码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，或其它内核上层的功能。模块机制的完整叫法应该是动态可加载内核模块(Loadable Kernel Module)或 LKM，一般就简称为模块。与运行在微内核体系操作系统的外部用户空间的进程不同，模块不是作为一个进程执行的，而像其他静态连接的内核函数一样，它在内核态代表当前进程执行。由于引入了模块机制，Linux的内核可以达到最小，即内核中实现一些基本功能，如从模块到内核的接口，内核管理所有模块的方式等等，而系统的可扩展性就留给模块来完成

2、kernel module的特点

使用模块的优点：

使得内核更加紧凑和灵活
修改内核时，不必全部重新编译整个内核，可节省不少时间，避免人工操作的错误。系统中如果需要使用新模块，只要编译相应的模块然后使用特定用户空间的程序将模块插入即可。
模块可以不依赖于某个固定的硬件平台。
模块的目标代码一旦被链接到内核，它的作用和静态链接的内核目标代码完全等价。所以，当调用模块的函数时，无须显式的消息传递。