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linux学习笔记(五)编译内核模块生成ko驱动文件
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系列文章目录前言一、加载内核简介二、第一个hello world文件1.文件树2.hello.c3.Makefile三 编译命令总结互相交流前言
系统:ubuntu 1604
功能:加载内核模块
提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
一、加载内核简介
Linux内核的整体架构本就非常庞大,其包含的组件也非常多。而我们怎样把需要的部分都包含在内核中呢?一种方法是把所有需要的功能都编译到Linux内核中。这会导致两个问题,一是生成的内核会很大,二是如果我们要在现有的内核中新增或删除功能,将不得不重新编译内核。
Linux提供了这样的机制,这种机制被称为模块(Module)。可使得编译出的内核本身并不需要包含所有功能,而在这些功能需要被使用的时候,其对应的代码被动态地加载到内核中。
模块本身不被编译入内核映像,从而控制了内核的大小。·模块一旦被加载,它就和内核中的其他部分完全一样。
这篇文章提供了最简单的一个内核模块工程,第一个hello world工程。
而且是单独编译到内核中,方便安装和删除。
二、第一个hello world文件
1.文件树
├── hello.c├── Makefile
整个工程只有两个文件,一个hello.c,一个用来控制编译的Makefile。
2.hello.c
代码如下(示例):
#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>static int __init hello_init(void){printk(KERN_INFO "Hello World enter\n");return 0;}module_init(hello_init);static void __exit hello_exit(void){printk(KERN_INFO "Hello World exit\n ");}module_exit(hello_exit);MODULE_AUTHOR("Barry Song <21cnbao@>");MODULE_LICENSE("GPL v2");MODULE_DESCRIPTION("A simple Hello World Module");MODULE_ALIAS("a simplest module");
代码解析:
内核模块中用于输出的函数是内核空间的printk()而不是用户空间的printf(),printk()的用法和printf()基本相似,但前者可定义输出级别。printk()可作为一种最基本的内核调试手段。
一个Linux内核模块主要由如下几个部分组成。
(1)模块加载函数
当通过insmod或modprobe命令加载内核模块时,模块的加载函数会自动被内核执行,完成本模块的相关初始化工作。
Linux内核模块加载函数一般以__init标识声明,模块加载函数以“module_init(函数名)”的形式被指定。它返回整型值,若初始化成功,应返回0。而在初始化失败时,应该返回错误编码。在Linux内核里,错误编码是一个接近于0的负值。
(2)模块卸载函数
当通过rmmod命令卸载某模块时,模块的卸载函数会自动被内核执行,完成与模块卸载函数相反的功能。
Linux内核模块加载函数一般以__exit标识声明,模块卸载函数在模块卸载的时候执行,而不返回任何值,且必须以“module_exit(函数名)”的形式来指定。
(3)模块许可证声明许可证(LICENSE)
声明描述内核模块的许可权限,如果不声明LICENSE,模块被加载时,将收到内核被污染(Kernel Tainted)的警告。在Linux内核模块领域,可接受的LICENSE包括“GPL”、“GPL v2”、“GPLand additional rights”、“Dual BSD/GPL”、“Dual MPL/GPL”和“Proprietary”(关于模块是否可以采用非GPL许可权,如“Proprietary”,这个在学术界和法律界都有争议)。大多数情况下,内核模块应遵循GPL兼容许可权。Linux内核模块最常见的是以MODULE_LICENSE(“GPL v2”)语句声明模块采用GPL v2。
(4)模块参数(可选)
模块参数是模块被加载的时候可以传递给它的值,它本身对应模块内部的全局变量。
(5)模块导出符号(可选)
内核模块可以导出的符号(symbol,对应于函数或变量),若导出,其他模块则可以使用本模块中的变量或函数。
(6)模块作者等信息声明(可选)
MODULE_AUTHOR、MODULE_DESCRIPTION、MODULE_VERSION、MODULE_DEVICE_TABLE、MODULE_ALIAS
分别声明模块的作者、描述、版本、设备表和别名
(7)printk
printk的日志级别定义如下(在include/linux/kernel.h中):
#define KERN_EMERG 0#define KERN_ALERT 1#define KERN_CRIT 2#define KERN_ERR 3#define KERN_WARNING 4#define KERN_NOTICE 5#define KERN_INFO 6#define KERN_DEBUG 7
3.Makefile
KVERS = $(shell uname -r)#shell中输出uname -r会获得内核版本号,这里将版本号存到变量KVERS# Kernel modules#将后面的东东编译为“内核模块”, obj-y 编译进内核,obj-n 不编译。obj-m += hello.o# 开启EXTRA_CFLAGS=-g-O0,可以得到包含调试信息的hello.ko模块。#EXTRA_CFLAGS=-g -O0#-C 表示让 make 命令进入指定的内核源代码目录build: kernel_moduleskernel_modules:make -C /lib/modules/$(KVERS)/build M=$(CURDIR) modulesclean:make -C /lib/modules/$(KVERS)/build M=$(CURDIR) clean
:=”表示:它的右边如果为变量,那么该变量在这条语句之前就要定义好,而不能在使用这条语句之后定义的变量
“=”表示:当它右边如果变量时,这个变量可以在这条语句之前或者之后使用
“?=”表示:当它左边的变量在这条语句之前没有定义过,则执行本条语句,如果已经定义了,则什么都不做。
三 编译命令
make#make的提示信息中,CC是编译,LD是链接modinfo hello.ko#获得模块的信息sudo insmod hello.ko #或者是insmod ./hello.ko#加载时输出“Hello World enter”lsmod #获得系统中已加载的所有模块以及模块间的依赖关系sudo rmmod hello#卸载时输出“Hello World exit”。lsmod #获得系统中已加载的所有模块以及模块间的依赖关系
总结
以上代码,在lsmod
中确实可以看到能够加载内核模块 ,但是不知道为什么无法打印输出信息。改了printk的输出级别也不管用。有网友知道的可以告诉我。
互相交流
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