《linux內核設計與分析》內核模塊編程

內核模塊編程

一、准備工作

虛擬機：VMware Workstation 12
操作系統：ubuntu
當前內核版本：linux-headers-4.4.0-22-generic

二、有關於內核模塊的知識

模塊是具有獨立功能的程序，它可以被單獨編譯，但不能獨立運行。它在運行時被鏈接到內核作為內核的一部分在內核空間運行，這與運行在用戶空間的進程是不同的。模塊通常由一組函數和數據結構組成，用來實現一種文件系統、一個驅動程序或其他內核上層的功能。

內核模塊的相關指令：

查看內核版本

uname –a

模塊編譯好后，將模塊放入內核

insmod 1.ko

查看程序的輸出

dmesg

卸載模塊

rmmod 1

 

三、編譯形成新內核

根據學姐的代碼：

Makefile

obj-m:=1.o
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-4.4.0-22-generic
all:
    make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
    make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

第1行：產生1模塊的目標模塊

第2行：模塊所在的當前路徑

第3行：LINUX_KERNEL_PATH后面要寫你自己的內核版本對應的內核源碼包地址。

make-C $(LINUX_KERNEL_PATH) 指明跳轉到內核源碼目錄下讀取那里的Makefile，M=$(CURRENT_PATH) 表明返回到當前目錄繼續執行當前的Makefile。

第5行：模塊編譯

第7行：清理

1.c

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/sched.h>

static struct task_struct *pcurrent;
static int __init print_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "print current task info\n");
    printk("pid\ttgid\tprio\tstate\n");
    for_each_process(pcurrent){
        printk("%d\t",pcurrent->pid);
        printk("%d\t",pcurrent->tgid);
        printk("%d\t",pcurrent->prio);
        printk("%ld\n",pcurrent->state);
    }
    return 0;
}

static void __exit print_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Finished\n");
}
module_init(print_init);
module_exit(print_exit);

第1行：linux/kernel.h包含了常用的內核函數。

第2行：linux/module.h是必要的頭文件，內核模塊代碼中必須包含。

第3行：linux/init.h含了宏_init和_exit，它們允許釋放內核占用的內存。

第12行：Printk的功能類似於C語言中的printf，這個函數是由內核定義的。

先make生成1.ko文件等，在insmod 1.ko將模塊放入內核，最后dmesg查看所編譯程序的輸出

四、遇到問題

在make這一步所遇到的基本所有問題都是因為.c文件出錯所造成的。

還有一個問題就是在之前加載過模塊之后再進行加載時會出現錯誤，這時將模塊卸載了再進行加載就可以了。