Linux Kernel Programming（1）

1.1什么是Kernel Module？

内核模块是可以按需加载或卸载的内核代码，可以不重启系统就扩充内核的功能。例如，一种内核模块叫做设备驱动程序(Device driver)，它允许内核访问连接到系统的硬件。如果没有内核模块，我们将必须构建整体内核，并将新功能直接添加到内核映像中。除了具有更大的内核之外，这还有一个缺点，即每次我们想要新功能时都要求我们重建并重新启动内核。

1.2关于Kernel的基本操作

• 显示当前装入的内核模块：

$ lsmod

• 显示模块信息：

$ modinfo module_name

• 显示所有模块的配置信息

$ modprobe -c | less

• 显示某个模块的配置信息：

$ modprobe -c | grep module_name

2.1 Hello World (part1): 最简单的Module

/*  
 *  hello-1.c - The simplest kernel module.
 */
#include <linux/module.h>	/* Needed by all modules */
#include <linux/kernel.h>	/* Needed for KERN_INFO */

int init_module(void)
{
   
	printk(KERN_INFO "Hello world 1.\n");

	/* 
	 * A non 0 return means init_module failed; module can't be loaded. 
	 */
	return 0;
}

void cleanup_module(void)
{
   
	printk(KERN_INFO "Goodbye world 1.\n");
}

• 头文件中的#include <linux/module.h> 和 #include <linux/kernel.h>是所有module都需要添加的头文件。
• Kernel modules必须包含至少两个函数：初始化函数init_module() 和 结束函数cleanup_module()。
• 初始化函数init_module()作用是将module写入kernel。
• 结束函数cleanup_module()作用是清理内存结束module。
• printk()函数：用来记录信息或给出warning，该函数有8个优先级，其中第一个就是KERN_ALERT，如果你不写优先级会被默认为DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL (在后文中会具体讲解printk函数)

2.2 编译Kernel Modules

1. 编写makefile文件 (下文中讲解如何编写makefile文件)
2. 在相应的文件目录下使用make命令来编译module，如果编译成功，则resulting module code 包含在 <module_name>.ko 文件中
3. 通过输入su -变成superuser，因此你必须输入密码来操作下一步
4. 通过输入insmod <module_name>.ko命令，将module插入到Kernel中，任何通过printk()函数将会显示在 /var/log/messages 文件中。查看输出的最好方法是通过输入tail -f /var/log/messages命令。
5. 你可以删除掉已存在的module，通过输入rmmod <module_name>命令。

2.2.1如何编写makefile文件

一个基础的makefile文件：

obj-m += hello-1.o

all:
	make -C /lib