LINUX学习笔记21——内核模块
来源：岁月联盟
时间：2012-02-29
1. 如何使用需要的组件
a) 把所有的组件都编译进内核文件：
i. 缺陷1：内核文件过大
ii. 缺陷2：如果要添加或删除某个组件，需要重新编译整个内核
b) 使用“内核模块”的机制：
i. 模块本身并不被编译进内核文件
ii. 以根据需求，在内核运行期间动态的安装或卸载。
2. 程序结构：例：vi hello.c
a) #include <linux/init.h>
b) #include <linux/module.h> 头文件
c) static int hello_init(void)
d) {
e) printk(KERN_WARNING "Hello, world !/n"); 打印函数
f) return 0;
g) }
h) static void hello_exit(void)
i) {
j) printk(KERN_INFO "Goodbye, world/n");
k) }
l) module_init(hello_init); 模块加载函数（必需）
m) module_exit(hello_exit); 模块卸载函数（必需）
3. 模块的编译：使用Makefile，基本格式都差不多，这里不能使用GCC
a) 编写单文件的Makefile：注意M大写
Ifneq ($(KERNELRELEASE),) 第1次变量为空，执行else;
obj-m := hello.o 目标名，需要根据情况修改
else
kDIR := /lib/modules/2.6.18-53.el5/build 内核源代码路径：根据情况修改
all:
make –C $(KDIR) M=$(PWD)modules –C进入目录，使用目录中的makefile来编译当前目录下的模块代码，再次进入该代码，执行if真
clean:
rm –f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers
endif
i. 报错：missing separator 缺少分隔符：注意分隔符，格式是否正确
ii. 报错：没有找到Makefile文件，查看M是否大写，文件名写对没
b) 编写多文件的Makefile：需要改一个地方
i. obj-m := hello.o
ii. hello-objs := main.o add.o
4. 安装与卸载
a) 加载insmod ：insmod hello.ko
b) 卸载rmmod ：rmmod hello
c) 查看lsmod
d) 加载modprobe （modprobe hello）: modprobe 如同insmod, 也是加载一个模块到内核。它的不同之处在于它会根据文件/lib/modules/<$version> /modules.dep来查看要加载的模块, 看它是否还依赖于其他模块，如果是，modprobe 会首先找到这些模块, 把它们先加载到内核。
5. 注意：应用程序是从头(main)到尾执行任务，执行结束后从内存中消失。内核模块则是先在内核中注册自己以便服务于将来的某个请求，然后它的初始化函数结束，此时模块仍然存在于内核中，直到卸载函数被调用，模块才从内核中消失。
6. 模块可选信息：
a) 许可证申明：宏MODULE_LICENSE用来告知内核, 该模块带有一个许可证,常用”GPL” ：MODULE_LICENSE(”GPL”);
b) 作者申明（可选）：MODULE_AUTHOR(“Simon Li");
c) 模块描述（可选）：MODULE_DESCRIPTION("Hello World Module")；
d) 模块版本（可选）：MODULE_VERSION("V1.0");
e) 模块别名（可选）：MODULE_ALIAS("a simple module");
f) 模块参数：模块参数用于在加载模块时传递参数给模块。
i. module_param(name,type,perm)：module_param(a,int, S_IRUGO)；
ii. name是模块参数的名称，
iii. type是这个参数的类型：bool:布尔型int:整型charp:字符串型
iv. perm是模块参数的访问权限。
1) S_IRUGO:任何用户都对/sys/module中出现的该参数具有读权限
2) S_IWUSR:允许root用户修改/sys/module中出现的该参数
v. 例：static int age=10;
vi. module_param(age,int, S_IRUGO)；
7. 内核符号导出：
a) 作用：当多个模块有依赖时，需要把被依赖模块中用的的符号导出，这样其它的模块才能用它。
b) /proc/kallsyms 记录了内核中所有导出的符号的名字与地址。
c) 方法：在文件末尾加上：EXPORT_SYMBOL(符号名)
d) EXPORT_SYMBOL_GPL(符号名)：其中EXPORT_SYMBOL_GPL只能用于包含GPL许可证的模块。
8. 常见问题：版本不匹配
a) 使用modprobe --force-modversion 强行插入
b) 确保编译内核模块时，所依赖的内核代码版本等同于当前正在运行的内核。
c) *可通过uname –r 察看当前运行的内核版本
9. Printk与Printf对比
a) Printk在内核中使用，Printf在应用程序中使用
b) Printk允许根据严重程度，通过附加不同的“优先级”来对消息分类。按照优先级递减的顺序分别是：
i. 作用：控制在什么情况下打印，数字越小，级别越高
ii. KERN_EMERG “<0>”用于紧急消息,常常是那些崩溃前的消息。
iii. KERN_ALERT “<1>”需要立刻行动的消息。
iv. KERN_CRIT “<2>”严重情况。
v. KERN_ERR “<3>”错误情况。
vi. KERN_WARNING “<4>”有问题的警告
vii. KERN_NOTICE “<5>”正常情况,但是仍然值得注意
viii. KERN_INFO “<6>”信息型消息
ix. KERN_DEBUG “<7>”用作调试消息
x. 没有指定优先级的printk默认使用DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL优先级，它是一个在kernel/printk.c中定义的整数。在2.6.29内核中#define DEFAULT_MESSAGE_LOGLEVEL 4
xi. 控制台优先级配置：文件/proc/sys/kernel/printk
文件中有4个数字：6 4 1 7 分别表示下面的优先级：
Console_loglevel 纯字符控制台优先级
Default_message_loglevel 默认消息优先级
Minimum_console_level
Default_console_loglevel
只有消息优先级高于控制台优先级时，才能把消息打印到控制台上
查找那些没有被打印出的语句：vi /var/log/messages
