一、題目
編寫一個內核模塊，在/proc文件系統中增加一個目錄hello，並在這個目錄中增加一個文件world，文件的內容為hello world。內核版本要求2.6.18
二、實驗環境
物理主機：win7 64bit， i5雙核，8G內存
虛擬機：Vmware Workstation 10.0.2
虛擬主機： CentOs-5.11，內核2.6.18
三、實驗思路
在着手解決問題之前，我在網上查閱了一些資料，大多是關於模塊的介紹。linux內核采用的是模塊化編程，這樣可以很容易的添加或刪除一個功能，同時可以在內核運行的過程中可以動態的添加功能，這部分功能的代碼被稱為"模塊"，我們寫的驅動程序就是一個模塊。模塊在需要使用的時候被加載，不需要的時候可以卸載，這樣可以有效的精簡系統。對於plinux中的/proc文件系統，它是一個虛擬的文件系統，由內核在運行時動態生成。它提供了內核運行時的配置和狀態信息。用戶可以通過這些文件來獲取、或修改內核的信息。根據題目要求，我們首先要在/proc目錄下創建一個hello目錄，再在hello目錄下創建world文件，文件中的內容為hello world，因此，首先要了解在/proc下創建目錄和文件的函數。
struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent);
name：文件名
mode：文件權限
parent：文件在 /proc 文件系統中父目錄指針。
返回值是創建完成的 proc_dir_entry 指針（或者為 NULL，說明在 create 時發生了錯誤）。然后通過這個返回的指針來初始化這個文件入口的其他參數，如在對該文件執行讀寫操作時應該調用的函數。
四、具體實現步驟
1．准備工作
- 查看內核版本
使用 uname -a 命令查看當前內核版本：
- 寫內核模塊需要root權限，升級至root用戶
2. 編寫helloworld.c文件
創建一個文件夾然后創建一個文件helloworld.c
3.編寫Makefile
接下來編寫Makefile文件，該文件與helloworld.c位於同一文件夾下
4. 運行make
編寫完makefile文件后，保存退出，在makefile文件所在的目錄下運make命令
- 此時出現錯誤，提示如截圖所示
- 進入錯誤提示的文件夾下，可以看到紅色的build文件，紅色表build是一個鏈接
- 進一步用ls –l查看其文件屬性，build實際指向的是/usr/src/kernels/2.6.18-398.e15-i686
- 解決方案：安裝內核模塊，這可能是由於在安裝系統的時候沒有安裝完整，（參考http://www.cnblogs.com/fsjohnhuang/p/3903091.html）
- 安裝之后，仍然報錯，於是查看build指向的文件夾
- 發現我自己的電腦上，對應的文件夾名字如下（這里讓我感覺很奇怪，因為實驗一開始的時候，用uname -a命令查看內核版本的時候，子版本號是398，但是在系統中，內核對應文件夾名卻是402）於是把402改為398
- 然后就可以進行編譯了
- make之后會生成一些跟模塊相關的文件，如下圖
5. 查看.ko文件屬性
用modinfo命令查看make生成的.ko文件的屬性
- 出現錯誤，提示為找不到命令
- 解決方案：可以在home目錄下查看.bash_profile里的PATH。如果是：PATH=$PATH:$HOME/bin則需要添加成如下：
PATH=$PATH:$HOME/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
（參考：http://www.jb51.net/LINUXjishu/32192.html）這個問題也是裝系統時只裝了精簡模式導致的，這導致有些命令不能使用
- 然后重新啟動虛擬機，再次運行modinfo命令就可以查看模塊信息了
6. 加載模塊
接下來用insmod加載模塊
7. 查看所有模塊
模塊加載成功后，就可以使用lsmod列出所有的模塊，如下圖，可以看到helloworld模塊
8. 查看內核日志信息
用dmesg | tail 輸出內核中的日志信息
可以看到最后一行已經打印出了代碼中設定的文本
9. 打開打開/proc/hello/world
最后打開/proc/hello/world ，則會輸出/proc/hello/world 內容
至此，模塊加載的工作已經完成，下面開始卸載模塊
10. 卸載模塊
用rmmod來卸載模塊
11. 查看當前模塊
再次查看當前的模塊，可以看到已經沒有helloworld了
12. 查看打印信息
查看卸載時的打印信息
卸載成功，實驗結束
五、總結
通過這次實驗，對Linux系統的模塊編程有了一定的了解。一個Linux內核模塊主要由如下幾個部分組成。
（1）模塊加載函數
當通過insmod或modprobe命令加載內核模塊時，模塊的加載函數會自動被內核執行，完成本模塊的相關初始化工作。
（2）模塊卸載函數
當通過rmmod命令卸載某模塊時，模塊的卸載函數會自動被內核執行，完成與模塊卸載函數相反的功能。
（3）模塊許可證聲明
許可證（LICENSE）聲明描述內核模塊的許可權限，如果不聲明LICENSE，模塊被加載時，將收到內核被污染 （kernel tainted）的警告。
在Linux內核模塊領域，可接受的LICENSE包括"GPL"、"GPL v2"、"GPL and additional rights"、"Dual BSD/GPL"、"Dual MPL/GPL"和"Proprietary"（關於模塊是否可以采用非GPL許可權如"Proprietary"，這個在學術界和法律界都有爭議）。
大多數情況下，內核模塊應遵循GPL兼容許可權。Linux內核模塊最常見的是以MODULE_LICENSE( "GPL v2" )語句聲明模塊采用GPL v2。
在編譯內的時候，如果用Makefile方式的話，要特別注意在Makefile文件中，需要空格的地方都用tab鍵代替，否則會出現錯誤。同時，需要將內核源代碼所在的目錄作為一個參數傳遞給make命令。