实验目的:
1、理解模块原理
2、编写模块代码
3、编译模块
4、加载模块
5、测试模块
6、卸载模块
实验步骤
1、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。
2、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)
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。
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。
3、编译模块
接下来写Makefile。
Makefile里面有用到上学期学过的简写形式。
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,我升级过内核,所以版本不太一样。
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:
4、加载模块
sudo insmod printname.ko
5、测试模块
dmesg看内核信息
6、卸载模块
sudo rmmod printname
7、实现输出当前进程信息的功能
当然你切换到3.11的内核,Makefile也要有相应改变。如下:
按照之前讲过的规范,修改第一行为新的文件名,第三行引用内核代码要换成旧版本的内核代码。
之后make,sudo insmod module2.ko,之后用dmesg看内核信息。
8、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。
测试结果: