ubuntu 第一个Hello world模块编译（本机运行）

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本文介绍了Linux内核模块的概念及其基本结构，包括模块与应用程序的区别、模块的编译与加载过程，并提供了简单的Hello World示例。

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什么是模块

概念

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（但它实际上并不是内核的一部分），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。

模块和应用程序的区别

我们可以看出，内核模块程序不能调用libc库中的函数，它运行在内核空间，且只有超级用户可以对其运行。

另外，模块程序必须通过module_init()和module_exit()函数来告诉内核“我来了”和“我走了”。

为什么会有模块

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(Loadable Kernel 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。

模块的基本结构

struct module

{

……

/* Startup function. */

int (*init)(void); //入口

……

/* Destruction function. */

void (*exit)(void); //出口

……

};

Hello world程序

hello.c程序

Makefile

#注意M大写f小写

解析：

(注意Makefile里面要求的Tab，前面不能是空格只能是Tab)

1.Makefile文件与hello.c文件放在同一个目录

2.KERNELBUILD :=/lib/modules/$(shell uname -r)/build是编译内核模块需要的Makefile的路径，我的Ubuntu下是

/lib/modules/3.16.0-30/build

3.make -C $(KERNELBUILD) M=$(shell pwd) modules 编译内核模块。-C 将工作目录转到KERNELBUILD，调用该目录下的Makefile，并向这个Makefile传递参数M的值是$(shell pwd) modules。

编译模块

make命令调用第一个命令default，生成的hello.ko就是我们要的内核模块。

insmod装入模块

insmod命令

如果没有输出"Hello,world"可能是因为你在终端模拟器下运行的，因为在终端模拟器下时会把内核消息输出到日志文件/var/log/kern.log中。如果在字符终端运行的话就会直接打出Hello，world

使用 tail /var/log/kernel.log查看

rmmod卸载模块

rmmod命令

make clean清理

make clean命令

清理编译垃圾，hello.ko 也会清理掉。

这个用法其实是自己在Makefile里面写的。

其他补充

modutils是管理内核模块的一个软件包。可以在任何获得内核源代码的地方获取Modutils(modutils-x.y.z.tar.gz)源代码，然后选择最高级别的patch.x.y.z等于或小于当前的内核版本，安装后在/sbin目录下就会有insomod、rmmod、ksyms、lsmod、modprobe等实用程序。当然，通常我们在加载Linux内核时，modutils已经被载入。

1.insmod命令

调用insmod程序把需要插入的模块以目标代码的形式插入到内核中。在插入的时候，insmod自动调用module_init()函数运行。注意，只有超级用户才能使用这个命令，其命令格式为：#insmod [path] modulename.ko

2.rmmod命令

调用rmmod程序将已经插入内核的模块从内核中移出，rmmod会自动运行module_exit()函数，其命令格式为：#rmmod [path] modulename.ko

3.lsmod命令

调用lsmod程序将显示当前系统中正在使用的模块信息。实际上这个程序的功能就是读取/proc文件系统中的文件/proc/modules中的信息，其命令格式为：#lsmod

4．ksyms命令

ksyms这个程序用来显示内核符号和模块符号表的信息。与lsmod相似，它的功能是读取/proc文件系统中的另一个文件/proc/kallsyms。