编写简单的内核模块——Linux操作系统原理与应用（陈莉君第2版13页）

1.什么是内核模块

这对于初学者无非是个非常难以理解的概念。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（monolithic kernel）。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。

2.编写一个简单的内核模块

2.1程序清单

#include #include #include static int lkp_init(void)
{
printk("<1>Hello,WOrld! from the kernel space...\n");
return 0;
}
static void lkp_cleanup(void)
{
printk("<1>Goodbye,World! leaving kernel space...\n");
}
module_init(lkp_init);
module_exit(lkp_cleanup);
MODULE_LICENSE("GPL");

2.2详细说明
2.3编译模块

#Makefile
obj-m := hellomod.o
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
LINUX_KERNEL := $(shell uname -r)
LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/kernels/$(LINUX_KERNEL)
all:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

用make命令运行Makefile，结果如下：

2.4运行代码

编译好模块之后，就可以把新的模块插入到内核中，具体命令

insmod hellomod.ko

注意：这句命令需要在超级用户模式下运行

此时可以使用 lsmod 命令，查看模块是否正确插入到内核

另外，在源代码清单中，我们使用了 printk（）来进行内核模块的输出，printk（）函数默认打印系统文件 /var/log/message的内容，要打印日志文件的最后10行，采用以下命令

tail /var/log/meaasge

可以看到，最后一行是printk（）函数的内容

移除内核模块的命令为

rmmod hellomod

利用上文所提到的命令查看日志文件，得到退出内核模块所显示的信息

3.出错及解决方案

在此次编译过程中，主要遇到了以下几个问题

问题一

按照课本上的Makefile编写，运行出错，错误信息如图所示，课本原有Makefile代码中有这样一行

LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL)

此处是Linux内核源代码的绝对路径，不同版本号，路径有所不同，所以我们对代码进行修正，只需要把自己的内核源码绝对路径写进去即可

LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/kernels/$(LINUX_KERNEL)

这样进行编译就不会出错

问题二

内核模块无法正确插入

检查Makefile文件

注意 Makefile的格式要求非常严格

obj-m := hellomod.o 这句 obj和-m之间没有空格，并且:和=之间也没有空格

修改后即可完成整个流程操作