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在内核中常用kmalloc申请较小的内存块，并用kfree释放所申请的内存。说申请较小的内存块意思是在申请大块内存时kmalloc效率很低，而且kmalloc一般最多只能申请128k-16字节数据。kmalloc与用户空间使用的malloc非常相似，不同之处在于kmalloc不对获取到的内存空间清零，这就意味着我们在使用的时候需要显示的清零。声明如下：static __always_inlin

(本章基于：Linux-4.4.0-37)sockopt是内核与用户层通信方法中非常简单的一种，其本质是通过copy_to_user/copy_from_user在内核与用户层传递数据，因此效率不高，常用于传递控制、状态等信息；内核层：数据结构：linux/netfilter.hstatic struct nf_sockopt_ops my_sockopt_ops

(本章基于：Linux-3.13.0-32)Linux总线设备驱动模型结构如下图:设备（device）和驱动（driver）分别挂载在总线（bus）上，总线再通过自身的匹配函数（match）帮助device找到对应driver或者帮助driver找到对应的device；数据结构总线（bus）结构struct bus_type { //总线名 c

(本章基于：Linux-3.13.0-32)当一个设备无法立即满足用户的读写请求时应当阻塞该用户程序。例如在socket网络编程时，使用read在一个已经建立好的socket连接上读取对方发送的数据，但此时对方什么都没有发送，这时程序默认进入阻塞状态（即睡眠），等待接收到对方发送的有效数据时再唤醒该程序继续运行。在Linux内核模块中我们使用等待队列实现这种阻塞功能。1、定义等待队

(本章基于：Linux-3.13.0-32)工作队列是一种将任务推后执行的形式。它把推后的任务交由一个内核线程去执行。此任务运行与进程上下文，它允许重新调度甚至是睡眠。因此工作队列也常用于中断分层设计模型中的下半部分。数据结构工作队列结构：struct workqueue_struct { struct cpu_workqueue_struct

(本章基于：Linux-4.4.0-37)Linux驱动中把无法归类的五花八门的设备定义为混杂设备(用miscdevice结构体表述),它是一种特殊的字符设备。miscdevice共享一个主设备号MISC_MAJOR(即10)，但次设备号不同。 所有的miscdevice设备形成了一个链表，对设备访问时内核根据次设备号查找对应的miscdevice设备，然后调用其file_operatio

(本章基于：Linux-4.4.0-37)内核定时器可在用户设定时间到达后调用一段任务，基本数据定义、API如下：struct timer_list {    unsigned long        expires;     void            (*function)(unsigned long);    unsigned long        data

(本章基于：Linux-4.4.0-37)    jiffies    linux内核根据硬件定时器中断来跟踪时间流动，定时器中断始终按照固定的间隔产生，在linux内核中使用宏HZ表示这个间隔的大小。HZ在中定义，表示间隔的频率，即多少次中断表示1秒。    linux内核没发生一次中断，就将64位内核计数器jiffies_64自加1。在32位体系上jiffies是一个32位整型

Linux module基本结构如下：init、exit函数，init、exit函数加载、GPL和作者声明helloworld.c#include #include static __init int hello_init(void){ printk(KERN_ALERT "helloworld!\n"); return 0;}static

本章介绍如何注册一个字符设备，并通过设备节点对这个字符设备进行open、close、read、write等操作。一、字符设备注册相关头文件：linux/cdev.h1、初始化void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);1）        待初始化设备2）        Fop

Linux内核模块具有自动创建设备模块的功能（需要应用层支持udev）使用class_create()创建一个类，这个类可在/sys/class下找到对应目录，再用device_create()在类中创建设备。当模块被加载时udev会在类目录下发现此设备，并在/dev下创建相应的设备文件。（以下宏、函数均在linux/device.h中定义）创建类：class_

Linux中设备编号分为主、次两种。主设备编号表示设备相连的驱动。次设备号决定引用哪个设备，这个由驱动自行定义。在内核中，设备编号类型为dev_t，本质就是一个32位无符号整型的量，在linux/types.h中定义。其中主编号占12位，次编号占20位。通过下面的宏可以获取主次编号：MAJOR(dev_t dev);MINOR(dev_t dev);相反，通过主次编号获取设备编号使

在用户态下编程可以通过main()来传递命令行参数，而编写一个内核模块则可通过宏module_param()来传递命令行参数.先来看看这个宏的定义（Linux-4.4.0-37）#define module_param(name, type, perm) \ module_param_named(name, name, type, perm)name：参数名type：参数类型，

(本章基于：Linux-4.4.0-37)内核与用户空间通信有很多种通信方式，netlink是其中一种，其余的还有/proc、ioctl、sockopt、共享内存等等。netlink的特点是异步全双工。netlink使用32位端口寻址，称为pid（与进程号没有关系），其中内核的pid地址为0,。netlink主要特性如下：① 支持全双工、异步通信(当然同步也支持)② 用

(本章基于：Linux-4.4.0-37)自旋锁是一个互斥设备，具有“锁定”和“解锁”两个状态。在进入临界区代码之前锁定，出临界区后解锁。当一个锁被锁定，其他进程尝试获取该锁时则进入“忙等”状态，即反复检查该锁的状态直到这个锁可用为止。因此在使用自旋锁时，代码临界区应该尽量“短小”，避免可能引起睡眠的操作，如kmalloc（）。相关头文件：linux/spinlock.h自旋锁变量

(本章基于：Linux-4.4.0-37)内核中信号量的概念与应用层一致，本质是一个整数值，表示当前资源数量。可对这个值进行PV操作。P操作表示如果此信号量大于0，则将信号量减一，进程继续，反之如果信号量小于等于0则等待，等到信号量变为正值，即其他进程释放资源。V操作释放资源，即将信号量值加一，并在必要的时候唤醒正在等待的进程。当信号量资源数量为1时，其实质就是一个互斥体，这与之前

(本章基于：Linux-4.4.0-37)linux 内核中有一套hook函数机制，可在不同hook点位置监控网络数据包，并执行丢弃、修改等操作。网络防火墙就是通过此机制实现的。注册注销hook函数：linux/netfilter.h注册钩子函数：int nf_register_hook(struct nf_hook_ops *reg);注销：void