日期:2014-05-16  浏览次数:20718 次

Linux实验二:Linux 内核模块测试

一、实验目的

Linux内核模块进行了解。

二、实验内容

创建一个内核模块,在加载和卸载模块时在内核中打印相关信息。

三、背景知识:

一、什么是内核模块?

       内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口,其全称为动态可加载内核模块(Loadable Kernel Module,LKM),我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制,是因为它本身是一个单内核(monolithickernel)。单内核的最大优点是效率高,因为所有的内容都集成在一起,但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差,模块机制就是为了弥补这一缺陷。

模块是具有独立功能的程序,它可以被单独编译,但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行,这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成,用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。

总之,模块是一个为内核(从某种意义上来说,内核也是一个模块)或其他内核模块提供使用功能的代码块。

 

二、内核模块编写

编写内核模块时必须要有的两个函数 :
     __init 和 __exit 是 Linux 内核的一个宏定义,使系统在初始化完成后释放该函数,并释放其所占内存。因此它的优点是显而易见的。建议在编写入口函数和出口函数时采用后面的方法。
   还有,在内核编程时所用的库函数和在用户态下的是不一样的。如模块程序中使用的printk函数,对应于用户态下的printf函数,printk 是内核态信息打印函数,功能和printf类似但 printk还有信息打印级别。

加载模块和卸载模块:
1>module_init(hello_init)
    a. 告诉内核你编写模块程序从那里开始执行。
    b.module_init() 函数中的参数就是注册函数的函数名。
2>module_exit(hello_exit)
    a. 告诉内核你编写模块程序从那里离开。

    b.module_exit() 中的参数名就是卸载函数的函数名。

 

三、内核模块编译:

第一步:模块源代码,如果使用vi更好,直接wq保存退出即可!

第二步:写一个Makefile文件。

Makefile文件所做的工作是编译生成.o,.ko等模块相关文件!

四、实验步骤:

一、编写模块代码HelloWorld.c

二、编写Makefile文件

三、编译模块

四、加载卸载HelloWorld模块

五、查看模块信息

六、卸载HelloWorld模块

七、查看模块信息

五、实验演示:

               

进入Linux终端控制台,创建HelloWorld.c文件,可用vi HelloWorld.c创建并编写内容。

// HelloWorld.c