Hello, Kernel Module!

本文转自:http://edsionte.com/techblog/archives/1336
学习内核模块编程,第一个小程序当然是hello,kernel!了,这应当算是一个惯例了。以前大三的时候在实验课上做过模块编程,记得当时还是许师兄带我们的实验,不过现在又忘了。晚上试了试,很快就运行成功了,不过还是出现了一些问题。现在将我的步骤记录如下,供和我一样的初学者学习。
1.首先编写hello.c文件

#include <linux/init.h> 
#include <linux/module.h> 
#include <linux/kernel.h> 
//必选 
//模块许可声明 
MODULE_LICENSE("GPL"); 
//模块加载函数 
static int hello_init(void) 
{ 
printk(KERN_ALERT "hello,I am edsionte\n"); 
return 0; 
} 
//模块卸载函数 

static void hello_exit(void) 
{ 
printk(KERN_ALERT "goodbye,kernel\n"); 
} 
//模块注册 
module_init(hello_init); 
module_exit(hello_exit); 
//可选 
MODULE_AUTHOR("edsionte Wu"); 
MODULE_DESCRIPTION("This is a simple example!\n"); 
MODULE_ALIAS("A simplest example"); 

通常一个模块程序的中,模块加载函数,模块卸载函数以及模块许可声明是必须有的,而象模块参数,模块导出符号以及模块作者信息声明等都是可选的。
我们编写了模块加载函数后,还必须用module_init(mode_name);的形式注册这个函数。因为当我们接下来用insmod加载模块时,内核会自动去寻找并执行内核加载函数,完成一些初始化工作。类似的当我们使用rmmod命令时,内核会自动去执行内核卸载函数。
请注意这里的printk函数,可以简单的理解为它是内核中的printf函数,初次使用很容易将其打成printf。
2.编写Makefile文件
记得大三,那时候实验课上接触到Makefile,只是按照书上的内容敲上去。不过有了上一周对Makefile相关语法的了解,现在看起来已经基本知道为什么要这么写了。那么下面我们看Makefile文件。

obj-m += hello.o 

#generate the path 

CURRENT_PATH:=$$$$(shell pwd) 

#the current kernel version number 

LINUX_KERNEL:=$$$$(shell uname -r) 

#the absolute path 

LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-$$$$(LINUX_KERNEL) 

#complie object 

all: 

   make -C $$$$(LINUX_KERNEL_PATH) M=$$$$(CURRENT_PATH) modules 

#clean 

clean: 

   make -C $$$$(LINUX_KERNEL_PATH) M=$$$$(CURRENT_PATH) clean 

首先第一句话指定要被编译的文件。其实Makefile中有这样一句话就可以了,但是这样的话每次make时都要加入其他命令,所以我们不妨就在Make中加入每次要执行的命令(脚本语言的功能体现出来了)。每次只要输入make命令即可。
我们首先获得当前的相对路径(你可以在终端输入pwd试一下这个命令),然后再获得当前内核的版本号,这样就可以直接获得当前内核的绝对路径。当然你可以直接输入当前内核版本,不过这样不方便移植,如果当前内核版本号与此文件中的版本号不同时,就得修改。所以上面的方法有很好的移植性,而且可读性也强。
这里会经常出现$(variable name)这样的字符串,其实这是对括号内变量的一种引用,具体可参考Makefile的相关语法规则。
3.make
完成上述两个文件后,在当前目录下运行make命令,就会生成hello.ko文件,即模块目标文件。
4.insmod,rmmod和dmesg
insmod命令可以使我们写的这个模块加入到内核中,但是一般我们要加上sudo。rmmod当然就是卸载这个模块了。我们在加载或卸载模块时都有一些提示语,即我们printk中显示的语句,这时候可以用dmesg命令来查看。
ok,第一个模块编程就这么简单,try一下!
Update 2011/04/03
本文所描述的程序在ubuntu系统下测试成功。其他的Linux发行版应适当修改源码目录,即修改LINUX_KERNEL_PATH。

赞一个~~话说Makefile真的是一门博大精深的艺术~