[Linux驱动开发一]最简单的内核模块

TD祥 2023-07-17 原文

一、预备知识

1.1 什么是内核模块？

Linux 内核模块（LKM）是一些在启动的操作系统内核需要时可以载入内核执行的代码块，不

需要时由操作系统卸载。它们扩展了操作系统内核功能却不需要重新编译内核、启动系统。如果没

有内核模块，就不得不反复编译生成操作系统的内核镜像来加入新功能，当附加的功能很多时，还

会使内核变得臃肿。

1.2 Linux内核模块组成部分

(1) 模块加载函数(必须)：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，完成本模块相关初始化工作。

(2) 模块卸载函数（必须）：当通过rmmod 命令卸载模块时，模块的卸载函数会自动被内核执

行，完成与模块加载函数相反的功能。

(3) 模块许可证声明（必须）：模块许可证（LICENCE）声明描述内核模块的许可权限，如果

不声明LICENCE,模块被加载时将收到内核被污染的警告。大多数情况下，内核模块应遵循GPL 兼

容许可权。

(4) 模块参数（可选）：模块参数是模块被加载的时候可以被传递给他的值，它本身对应模块内部

的全局变量。

(5) 模块导出符号（可选）：内核模块可以导出符号(symbol,对应于函数或变量)，这样其他模

块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）

一个内核模块至少初始化函数init_module()和结束函数cleanup_module()。两个函数可以起任

意的名字，通过宏module_init()和module_exit()注册调用要编译内核模块，把代码嵌进内核空间。

二、源码编写

本节所提供示例十分简单，仅仅实现了在内核加载时打印“HELLO LINUX MODULE”，在内核

卸载时打印“GOODBYE LINUX MODULE”。

1.1 hello.c源码编写

/* 内核模块必须包含的头文件 */
#include<linux/module.h>

/* 加载函数：__init表示该函数只能在初始化期间使用，模块装载完后内核就会空间回收，释放内存*/
static int __init hello_init(void){
    printk(KERN_INFO "HELLO LINUX MODULE\n");
    return 0;
}

/* 卸载函数 */
static void __exit hello_exit(void){
    printk(KERN_INFO "GOODBYE LINUX MODULE\n");
}

/* 宏：指明初始化函数和清除函数 */
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

/* 描述性定义*/
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");  /* 许可协议 */
MODULE_AUTHOR("XZX");  /* 作者 */
MODULE_VERSION("V1.0")  /* 版本号 */

1.2 Makefile编写

# 定义内核源码的目录
KERNELDIR ?=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
# 定义当前目录
PWD        := $(shell pwd)
# 要生成的内核模块
obj-m := hello.o

all:
	make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mode.c .tmp_versions *.mod *.order *.symvers

1.2 Makefile编写

三、源码编译

3.1 make编译

3.2 insmod加载内核模块

我们可以通过"sudo insmod hello.ko"加载内核模块，并通过lsmod查看

3.3 rmmod移除内核模块

通过“sudo rmmod hello”命令移除hello模块。如下图所示，此时列表中不再存在hello模块

3.4 查看内核模块

3.4.1 lsmod命令

3.4.2 cat /proc/modules

3.4.3 ls /sys/module/hello/

3.5 dmesg查看模块输出

四、小结

本节主要帮助大家了解基本的Linux内核模块开发框架和编译方法，掌握Linux内核模块添加流

程，理解了Linux内核模块代码中的一些常见宏和参数。

驱动 Linux xff E5 margin-left 驱动开发运维

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1.2 Linux内核模块组成部分

二、源码编写

1.1 hello.c源码编写

1.2 Makefile编写

三、源码编译

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