内核模块编译

1、实验原理

Linux模块是一些可以作为独立程序来编译的函数和数据类型的集合。之所以提供模块机制，是因为Linux本身是一个单内核。单内核由于所有内容都集成在一起，效率很高，但可扩展性和可维护性相对较差，模块机制可弥补这一缺陷。

Linux模块可以通过静态或动态的方法加载到内核空间，静态加载是指在内核启动过程中加载；动态加载是指在内核运行的过程中随时加载。

一个模块被加载到内核中时，就成为内核代码的一部分。模块加载入系统时，系统修改内核中的符号表，将新加载的模块提供的资源和符号添加到内核符号表中，以便模块间的通信。

2、编写模块代码

• 模块构造函数：
  • 　　执行insmod或modprobe指令加载内核模块时会调用的初始化函数。函数原型必须是module_init()，括号内是函数指针
• 模块析构函数：
  • 　　执行rmmod指令卸载模块时调用的函数。函数原型是module_exit()
• 模块许可声明：
  • 　　函数原型是MODULE_LICENSE()，告诉内核该程序使用的许可证，不然在加载时它会提示该模块污染内核。一般会写GPL。
• 模块参数（可选）
• 模块导出符号（可选）
• 模块作者信息声明（可选）
• 头文件module.h，必须包含此文件；
• 头文件kernel.h，包含常用的内核函数；
• 头文件init.h包含宏_init和_exit，允许释放内核占用的内存。

写一个代码，用来遍历内核所有进程。

 1 #include<linux/init.h>
 2 #include<linux/module.h>
 3 #include<linux/kernel.h>
 4 #include<linux/sched.h>
 5
 6
 7 static struct task_struct *pcurrent;
 8 int print_current_task_info(void);
 9 static int __init print_init(void)
10 {
11
12     printk(KERN_INFO"print current task info\n");
13     printk("pid\ttgid\tprio\tstate\n");
14     for_each_process(pcurrent){
15         printk("%d\t",pcurrent->pid);
16         printk("%d\t",pcurrent->tgid);
17         printk("%d\t",pcurrent->prio);
18         printk("%ld\t",pcurrent->state);
19     }
20     return 0;
21 }
22 static void __exit print_exit(void)
23 {
24     printk(KERN_INFO"Module Finished!\n");
25
26 }
27
28 module_init(print_init);
29 module_exit(print_exit);

3、编译模块

接下来写Makefile。

1 obj-m:=printname.o
2 CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
3 LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-3.16.0-70-generic
4 all:
5     make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
6 clean:
7     make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

第一行的printname换成你自己写的.c文件名（我用的a，别用会和其他内核有冲突的名字）。

第二行表示获取当前路径。

第三行的LINUX_KERNEL_PATH后面要写你自己的内核版本对应的内核源码包地址，可以用uname -a查看。

解释一下make命令：

make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) 指明跳转到内核源码目录下读取那里的Makefile

M=$(CURRENT_PATH) 表明返回到当前目录继续执行当前的Makefile。

make之后的执行时这样的：

4、加载模块

sudo insmod printname.ko

5、测试模块

dmesg | tail 看内核信息

tail是查看尾部

6、卸载模块

sudo rmmod printname

7、清除编译的文件