Linux内核 实践二

实践二 内核模块编译

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20135307 张嘉琪

一、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。

二、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）

• 注意：

  • 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。

1. 写一个简单的代码，用来向内核输出一段文字。 代码很简单，里面包括了上文提到的构造、析构和许可证。

2. 编译模块 接下来写Makefile。

• 第一行的printname换成你自己写的.c文件名。
• 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
• 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：

3. 加载模块 sudo insmod printname.ko

4.测试模块 dmesg看内核信息

5.卸载模块 sudo rmmod printname

这时用dmesg看内核信息，就会看到写在module_exit()中的输出。

6.实现输出当前进程信息的功能

实现了代码的功能，验证成功。 7. 实现读取进程链表的功能 在上一个代码的基础上，修改代码。

其实就是个for循环，从第一个PCB（叫做init_task）开始，顺着next指针读了一圈。 修改Makefile，make，insmod，输出如下图：

三、总结

编译模块与正常的C语言有一些区别，C语言的innclude文件存放在/usr/include中，而模块用到的include文件都在/usr/src/内核代码/include中。由于头文件的差异，会产生一些无法预料的错误。在第一次编译时就出现了make不成功的情况，修改PATH之后make成功，过程中也没有出现其他问题，完成的比较顺利。