LINUX学习笔记21——内核模块

(一)   LINUX“内核模块”的开发：

1.         如何使用需要的组件

a)         把所有的组件都编译进内核文件：

                                                     i.              缺陷1：内核文件过大

                                                   ii.              缺陷2：如果要添加或删除某个组件，需要重新编译整个内核

b)         使用“内核模块”的机制：

                                                     i.              模块本身并不被编译进内核文件

                                                   ii.              以根据需求，在内核运行期间动态的安装或卸载。

2.         程序结构：例：vi hello.c

a)         #include <linux/init.h>

b)         #include <linux/module.h>   头文件

c)         static int hello_init(void)

d)         {

e)         printk(KERN_WARNING "Hello, world !\n");   打印函数

f)          return 0;

g)         }

h)         static void hello_exit(void)

i)           {

j)           printk(KERN_INFO "Goodbye,  world\n");

k)         }

l)           module_init(hello_init);       模块加载函数（必需）

m)       module_exit(hello_exit);      模块卸载函数（必需）

3.         模块的编译：使用Makefile，基本格式都差不多，这里不能使用GCC

a)         编写单文件的Makefile：注意M大写

Ifneq ($(KERNELRELEASE),)     第1次变量为空，执行else;



obj-m := hello.o            目标名，需要根据情况修改



else



kDIR := /lib/modules/2.6.18-53.el5/build  内核源代码路径：根据情况修改

all:

make –C $(KDIR)  M=$(PWD)modules  –C进入目录，使用目录中的makefile来编译当前目录下的模块代码，再次进入该代码，执行if真

clean:

         rm –f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers

endif

                                                     i.              报错：missing separator  缺少分隔符：注意分隔符，格式是否正确

                                                   ii.              报错：没有找到Makefile文件，查看M是否大写，文件名写对没

b)         编写多文件的Makefile：需要改一个地方

                                                     i.              obj-m := hello.o

                                                   ii.              hello-objs := main.o add.o

4.         安装与卸载

a)         加载insmod ：insmod hello.ko

b)         卸载rmmod ：rmmod hello

c)         查看lsmod

d)         加载modprobe （modprobe hello）: modprobe 如同insmod, 也是加载一个模块到内核。它的不同之处在于它会根据文件/lib/modules/<$version> /modules.dep来查看要加载的模块, 看它是否还依赖于其他模块，如果是，modprobe 会首先找到这些模块, 把它们先加载到内核。

5.         注意：应用程序是从头(main)到尾执行任务，执行结束后从内存中消失。内核模块则是先在内核中注册自己以便服务于将来的某个请求，然后它的初始化函数结束，此时模块仍然存在于内核中，直到卸载函数被调用，模块才从内核中消失。

6.         模块可选信息：

a)         许可证申明：宏MODULE_LICENSE用来告知内核, 该模块带有一个许可证,常用”GPL” ：MODULE_LICENSE(”GPL”);

b)         作者申明（可选）：MODULE_AUTHOR(“Simon Li");

c)         模块描述（可选）：MODULE_DESCRIPTION("Hello World Module")；

d)         模块版本（可选）：MODULE_VERSION("V1.0");

e)         模块别名（可选）：MODULE_ALIAS("a simple module");

f)          模块参数：模块参数用于在加载模块时传递参数给模块。

                                                     i.              module_param(name,type,perm)：module_param(a,int, S_IRUGO)；

                                                   ii.              name是模块参数的名称，

                                                  iii.              type是这个参数的类型：bool:布尔型int:整型charp:字符串型

                                                  iv.              perm是模块参数的访问权限。

1)         S_IRUGO:任何用户都对/sys/module中出现的该参数具有读权限

2)         S_IWUSR:允许root用户修改/sys/module中出现的该参数

                                                   v.              例：static int age=10;

                                                  vi.                  module_param(age,int, S_IRUGO)；

7.         内核符号导出：

a)         作用：当多个模块有依赖时，需要把被依赖模块中用的的符号导出，这样其它的模块才能用它。

b)         /proc/kallsyms 记录了内核中所有导出的符号的名字与地址。

c)         方法：在文件末尾加上：EXPORT_SYMBOL(符号名)

d)         EXPORT_SYMBOL_GPL(符号名)：其中EXPORT_SYMBOL_GPL只能用于包含GPL许可证的模块。

8.         常见问题：版本不匹配

a)         使用modprobe  --force-modversion 强行插入

b)         确保编译内核模块时，所依赖的内核代码版本等同于当前正在运行的内核。

c)         *可通过uname –r 察看当前运行的内核版本

9.         Printk与Printf对比

a)         Printk在内核中使用，Printf在应用程序中使用

b)         Printk允许根据严重程度，通过附加不同的“优先级”来对消息分类。按照优先级递减的顺序分别是：

                                                     i.              作用：控制在什么情况下打印，数字越小，级别越高

                                                   ii.              KERN_EMERG    “<0>”用于紧急消息,常常是那些崩溃前的消息。

                                                  iii.              KERN_ALERT    “<1>”需要立刻行动的消息。

                                                  iv.              KERN_CRIT       “<2>”严重情况。

                                                   v.              KERN_ERR       “<3>”错误情况。

                                                  vi.              KERN_WARNING   “<4>”有问题的警告

                                                vii.              KERN_NOTICE    “<5>”正常情况,但是仍然值得注意

                                               viii.              KERN_INFO      “<6>”信息型消息

                                                  ix.              KERN_DEBUG     “<7>”用作调试消息

                                                   x.              没有指定优先级的printk默认使用DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL优先级，它是一个在kernel/printk.c中定义的整数。在2.6.29内核中#define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4

                                                  xi.              控制台优先级配置：文件/proc/sys/kernel/printk

文件中有4个数字：6 4 1 7  分别表示下面的优先级：

Console_loglevel     纯字符控制台优先级

Default_message_loglevel  默认消息优先级

Minimum_console_level

Default_console_loglevel

只有消息优先级高于控制台优先级时，才能把消息打印到控制台上

查找那些没有被打印出的语句：vi /var/log/messages