Linux 模块编写实践
在Linux虚拟机上编写一个简单的模块并加载到内存中。之所以不用双系统是怕bug直接让系统崩溃
一.准备工作
首先采用如下语句查看内核版本：
我的得到：
之后要建立目录树，其语句为：
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| sudo apt-get install linux-headers-<Linux内核版本号>
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二.编写Makefile文件
Makefile文件可以让我们用简单的命令将.c文件编译成可被加载的.ko文件
我的Makefile文件的写法是：
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| KERNELDIR ?=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD :=$(shell pwd)
obj-m :=<文件名称>.o
all:
make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf *.o *~core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.mod *.order *.symvers
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要编译其他的文件，只需要修改其中的文件名称即可
我们用：
命令来编译，用：
命令来清除中间产生的中间文件。
三.编写内核模块
创建xxx.c文件，比如我们这里以seconds.c为例。该模块可以在读取的时候告诉你从他被加载已经过去了多久。代码如下：
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| #include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/jiffies.h>
#define PROC_FILE_NAME "seconds"
#define BUFFER_SIZE 128
typedef unsigned long volatile ulv;
ulv begintime;
ssize_t proc_read(struct file *file ,char __user *user_buf,size_t count,loff_t *pos)
{
int rv = 0;
char buffer[BUFFER_SIZE];
static int completed=0;
if(completed)
{
completed=0;
return 0;
}
completed = 1;
ulv curtime = (jiffies-begintime)/HZ;
rv = sprintf(buffer,"the time passed is:%lu",curtime);
copy_to_user(user_buf,buffer,rv);
return rv;
};
static const struct proc_ops proc_ops ={
.proc_read = proc_read,
};
static int __init proc_init(void)
{
proc_create(PROC_FILE_NAME,0x0666,NULL,&proc_ops);
begintime = jiffies;
return 0;
}
static void __exit proc_exit(void)
{
remove_proc_entry(PROC_FILE_NAME,NULL);
}
module_init(proc_init);
module_exit(proc_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Otsutsuki_Orance");
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对其做如下解读：
1.框架部分：
声明模块在加载时执行的函数，函数体为：
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| static int __init proc_init(void){}
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声明模块在退出内核时执行的函数，函数体为：
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| static void __exit proc_exit(void)
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当然还有一些后摇：
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| module_init(proc_init);
module_exit(proc_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Otsutsuki_Orance");
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2.使用/proc文件系统
如果是正常的模块，写到这也就差不多了，我们只需要在函数中加入如下语句就可以在缓冲区查看输出了：
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| printk(KERN_INFO"XXXX");
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用这个看：
但是这里我们用了/proc文件系统，他是内存中的伪文件系统(in-memory pseudo-file system)。该目录下保存的不是真正的文件和目录，而是一些“运行时”信息，如系统内存、磁盘io、设备挂载信息和硬件配置信息等。proc目录是一个控制中心，用户可以通过更改其中某些文件来改变内核的运行状态。
那我们来控制一下
首先它的逻辑是：
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| proc_create(PROC_FILE_NAME,0x0666,NULL,&proc_ops);
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来创建一个/proc入口，其中PROC_FILE_NAME是可以在/proc/PROC_FILE_NAME找到的模块名，0x0666为权限，NULL为父目录名，设成NULL的话就是/proc，
然后来谈proc_ops:
首先他是proc_ops类型（这里千万不要信恐龙书上的file_operation)
其次它里面可以声明：
一个函数，我们执行cat /proc/模块名时要干的事情，即怎么读；
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| .proc_write = proc_write
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我们用echo /proc/模块名 “内容”时要往内核内存中写的东西。
赋值右面的函数是要我们自己实现的，详情看代码。
三.导入模块
用以下语句来加载模块：
如图，在执行cat /proc/seconds后会告诉你时间
另外，在/sys/module/文件夹下也可以找到我们的模块：
因此我们也可以用
来读模块。
最后，用以下语句来卸载模块：
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| sudo rmmod <模块名>(没有.ko!!!)
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