一.前言
我们一起从3个小例子来体验一下linux内核编程。如下：
1.内核编程之hello world
2.模块参数传递
3.模块间函数调用
二.准备工作
首先，在你的linux系统上面安装linux头文件，debian系列：
1 $:sudo apt-get install linux-headers-`uname -r`
安装后，在你的/lib/modules/目录下有你刚刚安装的头文件版本号对应的目录。头文件夹下面还有个build文件夹，里面的Makefile文件是等会要编译内核模块用的。如图，这是我机器上面的：
注意：安装的头文件版本一定要和你的系统版本一样，不然你自己编写的模块不能插入到本机的内核。如果你apt-get安装头文件时，没有对应的头文件，或者你的源里面放不稳定版本的源后，依然没有对应的头文件，你可以到这里搜索需要的deb包来安装。再或者下载跟本机对应的内核源码来构建环境。
三.内核编程之hello world
我们先来了解下内核模块文件的入口和出口。它由2个宏来注册入口和出口，分别是：
1 module_init(x); 2 module_exit(x);
这2个宏在头文件目录的include/linux/module.h。宏里面的x代表注册到内核的入口和出口函数。通俗一点讲就是模块初始化和模块卸载时调用的函数。
初始化函数的形式：int my_init(void);
退出函数的形式：void my_exit(void);
另外还有一些宏：
MODULE_LICENSE(_license)：模块的许可证。
MODULE_AUTHOR(_author)：模块的作者。
MODULE_VERSION(_version)：模块版本
MODULE_DESCRIPTION(_description)：模块的描述。
还有一些就不一一举例了。
现在，我来看最简单的hello world例子：
文件名：kernel_hello.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/kernel.h>
4
5 /* 以下4个宏分别是许可证，作者，模块描述，模块版本 */
6 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
7 MODULE_AUTHOR("yuuyuu");
8 MODULE_DESCRIPTION("kernel module hello");
9 MODULE_VERSION("1.0");
10
11 /* 入口函数 */
12 static int hello_init(void)
13 {
14 printk(KERN_ALERT "hello_init() start\n");
15
16 return 0;
17 }
18
19 /* 退出函数 */
20 static void hello_exit(void)
21 {
22 printk(KERN_ALERT "hello_exit() start\n");
23 }
24
25 /* 注册到内核 */
26 module_init(hello_init);
27 module_exit(hello_exit);
上面的printk()函数时内核自己实现的输出函数，KERN_ALERT时输出信息的级别！
然后再写一个很简单的Makefile文件：
1 KERNAL_DIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build 2 PWD := $(shell pwd) 3 4 obj-m := kernel_hello.o 5 6 default: 7 $(MAKE) -C $(KERNAL_DIR) M=$(PWD) modules
KERNAL_DIR：你刚刚安装头文件的目录
PWD：代表当前你编写模块文件的目录。
obj-m：模块的依赖目标文件。另外，内核的Makefile文件：obj-m代表将目标文件编译成模块，obj-y代表编译到内核，ojb-n代表不编译。
-C：执行make的时候，把工作目录切换到-C后面指定的参数目录，这里即头文件目录下的build目录。
M：这个M时内核Makefile里面的一个变量。作用时回到当前目录继续读取Makefile，这里的就是读完build目录下的Makefile之后再回到我们的这个目录，
读取我们刚刚编写的那个Makefile。
最后的modules是代表编译模块。
现在我们来编译下，在我们编写Makefile的目录下执行make，会看到生成了模块文件kernel_hello.ko
查看模块信息：sudo modinfo kernel_hello.ko
可以看到刚刚那几个宏插入的模块信息。
现在我们一口气执行4个动作：插入模块，查看内核已插入的模块，卸载模块，查看dmesg信息：
可以看到，模块在初始化和退出时都打印了函数里面的信息。
四.模块参数传递
模块的参数传递也是一个宏，在头文件目录的include/linux/moduleparam.h：
1 module_param(name, type, perm)
name：模块中的变量名，也是用户可指定参数名。
type：byte，short，ushot，int，uint，long，ulong，charp，bool这些
perm：模块的权限控制。跟linux文件权限控制一样的。
文件名：kernel_hello_param.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/kernel.h>
4
5 /* 以下4个宏分别是许可证，作者，模块描述，模块版本 */
6 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
7 MODULE_AUTHOR("yuuyuu");
8 MODULE_DESCRIPTION("kernel module hello");
9 MODULE_VERSION("1.0");
10
11 static char *msg;
12 module_param(msg, charp, 0644);
13
14 /* 入口函数 */
15 static int hello_init(void)
16 {
17 printk(KERN_ALERT "hello_init() start\n");
18 printk(KERN_ALERT "%s\n", msg);
19
20 return 0;
21 }
22
23 /* 退出函数 */
24 static void hello_exit(void)
25 {
26 printk(KERN_ALERT "hello_exit() start\n");
27 }
28
29 /* 注册到内核 */
30 module_init(hello_init);
31 module_exit(hello_exit);
比上一个文件，就增加了11，12，18行。注意第12行的charp，是内核的字符指针。
编译后，传参插入，dmesg查看信息：
插入的参数msg跟在模块后面即可。
五.模块间函数调用
模块的函数导出到符号表才可以供其他函数使用，需要用到宏：
1 EXPORT_SYMBOL(sym)
该宏在include/linux/export.h里面。
既然模块间函数调用，我们要编写2个模块。
文件一：kernel_fun.h
1 #ifndef KERNEL_FUN_H 2 #define KERNEL_FUN_H 3 4 void fun(void); 5 6 #endif
文件二，要导出的模块文件：kernel_fun.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/kernel.h>
4 #include <linux/export.h>
5
6 #include "kernel_fun.h"
7
8 /* 以下4个宏分别是许可证，作者，模块描述，模块版本 */
9 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
10 MODULE_AUTHOR("yuuyuu");
11 MODULE_DESCRIPTION("kernel module hello");
12 MODULE_VERSION("1.0");
13
14 /* 入口函数 */
15 static int fun_init(void)
16 {
17 printk(KERN_ALERT "fun_init() start\n");
18
19 return 0;
20 }
21
22 void fun()
23 {
24 printk(KERN_ALERT "fun() is called\n");
25 }
26
27 /* 退出函数 */
28 static void fun_exit(void)
29 {
30 printk(KERN_ALERT "fun_exit() start\n");
31 }
32
33 /* 注册到内核 */
34 module_init(fun_init);
35 module_exit(fun_exit);
36
37 /* 导出符号表 */
38 EXPORT_SYMBOL(fun);
最后一行就是导出到符号表。
文件三，要调用模块文件二的函数：kernel_mod.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/module.h>
3 #include <linux/kernel.h>
4 #include <linux/export.h>
5
6 #include "kernel_fun.h"
7
8 /* 以下4个宏分别是许可证，作者，模块描述，模块版本 */
9 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
10 MODULE_AUTHOR("yuuyuu");
11 MODULE_DESCRIPTION("kernel module hello");
12 MODULE_VERSION("1.0");
13
14 /* 入口函数 */
15 static int mod_init(void)
16 {
17 printk(KERN_ALERT "mod_init() start\n");
18
19 /* 调用fun */
20 fun();
21 return 0;
22 }
23
24 /* 退出函数 */
25 static void mod_exit(void)
26 {
27 printk(KERN_ALERT "mod_exit() start\n");
28 }
29
30 /* 注册到内核 */
31 module_init(mod_init);
32 module_exit(mod_exit);
第20行即是调用其他模块的函数。
这里要编译2个模块，对应的Makefile文件：
1 KERNAL_DIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build 2 PWD := $(shell pwd) 3 4 obj-m := kernel_mod.o kernel_fun.o 5 6 default: 7 $(MAKE) -C $(KERNAL_DIR) M=$(PWD) modules
编译好这2个模块后，我们现在来验证。注意，因为kernel_mod依赖kernel_fun，所以我要先插入kernel_fun模块。
卸载模块的时候，我们要先卸载kernel_mod，原因同上。
依次插入kernel_fun，查看它的符号表，然后插入kernel_mod，查看dmesg：
可以看到kernel_fun的fun()被kernle_mod调用了。