为了在运行时动态增加和删除某个功能，Linux内核引入了内核模块这一机制，可在内核运行时加载一组目标代码来实现某个特定的功能，这样在实际使用Linux的过程中就不需要重新编译内核代码来实现动态扩展。
为了深入Linux内核的学习，我们从编写一个简单的Linux内核模块开始。
helloworld.c
创建一个名为helloworld.c的文件，内容如下：
#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("fukaiqiang");//作者
MODULE_LICENSE("GPL v2");//模块许可证声明,一般用GPL v2
MODULE_DESCRIPTION("A simple hello world module");//模块描述
MODULE_ALIAS("hw"); //别名
- 这个简单的内核模块只有两个函数，一个是hello_init，一个是hello_exit。
- 头文件有两个，分别是init.h和module.h，它们分别对应内核源代码中的 include/linux/init.h 文件和 include/linux/module.h 文件，其中module_init和module_exit是在init.h中，MODULE_AUTHOR等宏是在module.h中。
- module_init告诉内核这是该模块的入口。
- module_exit告诉内核这是该模块的退出函数。
- 函数hello_init和hello_exit都只利用printk往终端输出一句话。printk函数类似C语言中的printf函数，只是增加了输出级别的支持。
- MODULE_AUTHOR描述作者信息，MODULE_LICENSE描述软件许可协议。MODULE_DESCRIPTION描述该模块的用途或功能。MODULE_ALIAS描述模块的别名。
- Linux内核是一个使用了GPLv2许可证的开源项目，这要求所有使用和修改Linux源代码的个人或公司都有义务把修改后的源代码公开，GPL是一个强制性的开源协议，因此我们编写的驱动代码中需要显示地声明和遵循这个协议。
Makefile
KVERS = $(shell uname -r)
obj-m := helloworld.o
all:
make -C /lib/modules/$(KVERS)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(KVERS)/build M=$(PWD) clean
rm -rf *.ko;
$make
make -C /lib/modules/4.15.0-142-generic/build M=/media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world
make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-4.15.0-142-generic'
CC [M] /media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world/helloworld.o
Building modules, stage 2.
MODPOST 1 modules
CC /media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world/helloworld.mod.o
LD [M] /media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world/helloworld.ko
make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-4.15.0-142-generic'
uname -r 用于获取内核的版本
obj-m 表示要生成的模块,其值组成为 <模块名>.o
-C 这是make的递归调用,用在这里指进入/usr/src/linux-headers-4.15.0-142-generic,并递归这个目录下所有的Makefile进行make.
M 并非是make的参数,而是内核编译的选项,所以M的值是/media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world
make过程: 进入/usr/src/linux-headers-4.15.0-142-generic,通过hello_world.c生成hello_world.o,通过helloworld.mod.c生成helloworld.mod.o(不熟悉这个环节).链接hello_world.o和helloworld.mod.o生成helloworld.ko.离开/usr/src/linux-headers-4.15.0-142-generic.
作者：付凯强
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来源：简书
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检测ko文件的正确性
$file helloworld.ko
helloworld.ko: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), BuildID[sha1]=225d75bec2feeab394d6567f8104a13874623dd1, not stripped
当看到 x86-64 的 ELF 文件,就证明编译成功了.
查看ko文件的信息
$modinfo helloworld.ko
filename: /media/fukaiqiang/Disk960/Codes/kernel/hello_world/helloworld.ko
alias: hw
description: A simple hello world module
license: GPL v2
author: fukaiqiang
srcversion: 897BBFF3273E374126017CE
depends:
retpoline: Y
name: helloworld
vermagic: 4.15.0-142-generic SMP mod_unload
加载内核模块
sudo insmod helloworld.ko
查看内核是否已被加载
lsmod | grep helloworld
helloworld 16384 0
查看内核的输出信息
dmesg
[421558.748577] hello World enter
补充: 模块被加载后会在/sys/module下生成一个文件夹
{ fukaiqiang@superman /sys/module/helloworld }
$tree -a
.
├── coresize
├── holders
├── initsize
├── initstate
├── notes
│ └── .note.gnu.build-id
├── refcnt
├── sections
│ ├── .exit.text
│ ├── .gnu.linkonce.this_module
│ ├── .init.text
│ ├── __mcount_loc
│ ├── .note.gnu.build-id
│ ├── .rodata.str1.1
│ ├── .strtab
│ └── .symtab
├── srcversion
├── taint
└── uevent
3 directories, 16 files
文章来源:编写一个简单的Linux内核模块 - 简书 (jianshu.com)
