編寫簡單的Linux2.6核心模組(1)

您的核心必須已經啟用這些選項進行了編譯：

Loadable module support ---> [*] Enable loadable module support [*] Module unloading [ ] Module versioning support (EXPERIMENTAL) [*] Automatic kernel module loading

如果按照第一篇教程中的說明編譯核心，那麼就已經正確地設定了這些選項。否則，修改這些選項，重新編譯核心，並引導到新核心。

一個簡單的模組骨架

首先，找到編譯當前 Linux 核心的原始碼。將目錄切換到 Linux 原始碼目錄中的 drivers/misc/。現在，拷貝下面的代碼並將其粘貼到一個名為 mymodule.c 的檔案：

#include #include #include static int __init mymodule_init(void){ printk ("My module worked!\n"); return 0;}static void __exit mymodule_exit(void){ printk ("Unloading my module.\n"); return;}module_init(mymodule_init);module_exit(mymodule_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

儲存這個檔案，並在同一目錄下編輯 Makefile 檔案。添加這一行：

obj-m += mymodule.o

編譯模組：

# make -C SUBDIRS=$PWD modules

使用 insmod ./mymodule.ko 載入這個模組，並查看是否列印了您的訊息： dmesg | tail。應該會在輸出的結束處看到：

My module worked!

現在刪除核心模組： rmmod mymodule。再次查看 dmesg；應該會看到：

Unloading my module.

這樣您就已經編寫並運行了一個新的核心模組！恭喜！

模組/核心介面

現在，我們來做一些與您的模組有關的更有趣的事情。要瞭解的一個關鍵內容是，模組只能“看到”核心故意讓它訪問的函數和變數。首先，我們以錯誤的方式來進行嘗試。

編輯檔案 kernel/printk.c，在所有包含檔案之後其他全域變數聲明附近但要在所有函數之外）添加下面一行：

int my_variable = 0;

現在重新編譯核心並引導到新核心。然後，將下面的內容添加到模組的 mymodule_init 函數起始處，置於其他代碼之前。

extern int my_variable;printk ("my_variable is %d\n", my_variable);my_variable++;

儲存修改並重新編譯模組：

# make -C SUBDIRS=$PWD modules

載入模組這將失敗）： insmod ./mymodule.ko。模組的載入會失敗，並給出訊息：

insmod: error inserting './mymodule.ko': -1 Unknown symbol in module

這說明核心不允許模組訪問那個變數。當模組載入時，它必須解析所有外部參考，比如函數名或者變數名。如果它不能找到核心匯出的符號列表中所有未解析的名稱，那麼模組就不能寫入那個變數或者調用那個函數。在核心中某個地方有為變數 my_variable 分配的空間，但模組不知道是哪裡。

為解決此問題，我們將把 my_variable 添加到核心匯出的符號列表中。在很多核心目錄中，都有一個特定的檔案，用於匯出在那個目錄中定義的符號。再次開啟 kernel/printk.c 檔案，在變數聲明之後添加下面一行：

EXPORT_SYMBOL(my_variable);

重新編譯並重新引導到新核心。現在再一次嘗試載入模組： insmod ./mymodule.ko。這一次，當查看 dmesg 時，應該看到：

my_variable is 0My module worked!

重新載入模組：

# rmmod mymodule && insmod ./mymodule.ko

現在應該看到：

Unloading my module.my_variable is 1My module worked!

每次重新載入那個模組， my_variable 都會增 1。您正在讀寫一個在主核心中定義的變數。只要被 EXPORT_SYMBOL() 顯式地聲明，模組就可以訪問主核心中的任何變數。例如，函數 printk() 是在核心中定義的，並且在檔案 kernel/printk.c 中被匯出。

簡單的可引導核心模組是用來研究核心的一個有趣的途徑。例如，可以使用一個模組來開啟或關閉 printk，方法是在核心中定義一個變數 do_print它初始化為 0）。然後，讓所有 printk 都依賴於“do_print”：

if (do_print) { printk ("Big long obnoxious message\n");}

然後，只有當您的模組被載入時才開啟它。

模組參數

引導模組時，可以向它傳遞參數。要使用模組參數載入模組，這樣寫：

insmod module.ko [param1=value param2=value ...]

為了使用這些參數的值，要在模組中聲明變數來儲存它們，並在所有函數之外的某個地方使用宏 MODULE_PARM(variable, type) 和 MODULE_PARM_DESC(variable, description) 來接收它們。 type 參數應該是一個格式為 [min[-max]]{b,h,i,l,s} 字串，其中 min 和 max 是數組的長度限度。如果兩者都忽略了，則預設為 1。最後一個字元是類型說明符：

b byteh shorti intl longs string

可以在 MODULE_PARM_DESC 的 description 域中添加任何需要的說明符。