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Linux內核模塊和驅動的編寫

2019-11-18 17:24:22
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來源:轉載
供稿:網友
linux內核是一個整體是結構,因此向內核添加任何東西,或者刪除某些功能,都十分困難。為了解決這個問題引入了內核機制。從而可以動態的想內核中添加或者刪除模塊。
  模塊不被編譯在內核中,因而控制了內核的大小.然而模塊一旦被插入內核,他就和內核其他部分一樣.這樣一來就會曾家一部分系統開銷。同時,如果模塊出現問題,也許會帶來系統的崩潰。

  模塊的實現機制:

  啟動時,由函數voidinti_modules()來初始化模塊,因為啟動事很多時候沒有模塊.這個函數往往把內核自身當作一個虛模塊。

  如由系統需要,則調用一系列以sys開頭的函數,對模塊進行操作.如:

  sys_creat_modules(),sys_inti_modules(),
  sys_deldte_modules()等等.

  這里會用到一些模塊的數據就結構,在/usr/scr/Linux/include/Linux/module.h中,有興趣的朋友可以找出來一看塊的加入有兩種方法:一是手動加入:如:insmodmodulename.另一種是根據需要,動態的加載模塊:如你執行命令:

  $mount-tmsdos/dev/hdd/mnt/d時.系統便自動加載FAT模塊,以支持MSDOS的文件系統。

  1.模塊編程

  寫一個模塊,必須有一定的多進程編程基礎,因為你變得程序不是以一個獨立的程序的來運行的。另外,因為,模塊需要在內核模式下運行,會遇到在內和空間和用戶空間數據交換的問題.一般的數據復制函數無法完成這一個過程。因此系統已入了一些特殊的函數以用來完成內核空間和用戶空間數據的交換/

  這些函數有:voidput_user(typevalude,type*u_addr)

  memcpy_tofs()

  等等,有興趣的朋友可以仔細的看看所有的函數,以及他們的用法.需要說明的是.模塊編程河內核的版本有很大的關系。如果版本不通可能造成,內核模塊不能編譯,或者.在運行這個模塊時,出現不可測結果。如:系統崩潰等。

  明白了這些以后,你就可以嘗試著編寫內核模塊了。對于每一個內核模塊來說,必定包含兩個函數intinit_module()這個函數在插入內核時啟動,在內核中注冊一定的功能函數,或者用他的代碼代替內和中某些函數的內容(估計這些函數是空的)。因此,內和可以安全的卸載。

  intcleanup_module()當內核模塊謝載時,調用.將模塊從內核中清除.

  同其他的程序設計教程一樣,我們給出一個helloworld的例子

/*hello.camodule

retutn0;

}

  這樣一個例子就完成了.我們也寫一個makefile的例子,以適于我們在大程序重的應用。一下是makfile文件的內容。

#amakefileforamodule

CC=gcc

MODCFLAGS:=-Wall_DMODULE-D_KERNEL_-DLinux

hello.ohello.c/usr/inculde?Linux/version.h

CC$(MODCFLAGS)0chello.c

echothemoduleiscompliecompletely

  然后你運行make命令得到hello.o這個模塊,運行

$insmodhello.o

helloworld!

Iwillshutdownmyselfinkernerlmod

$lsmod

hello(unused)

….

$remmod

Iwillshutdownmyselfinkernerlmod

  這樣你的模塊就可以隨意的插入和刪除了。

  Linux中的大部分驅動程序,是以模塊的形式編寫的,這些驅動程序

return1;

}

return0;

}


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