匹夫的逆袭中删减内容:2.6内核模块的编写框架和编译方法

  前一阵子在ml上升级了内核2.6.11.7，感觉速度还可以，这次和大家分享下关于内核模块的编写过程。如果你想深入系统内部，自己写点东西看看内核是很有意思的。
    2.6内核的模块无论是编写框架还是编译方法都和2.4版有了很大不同，网络上有很多关于这个问题的文章，但是大多没有对一些细节问题说清楚，导致了编译hello world级的模块都会出问题，这对于刚刚开始学习内核模块编程的朋友来说是非常不好的，下面我就来说一下整个框架的编写和编译方法，目的就是能够作出一个可以看到结果模块。

                                    说明
   在你进行任何具体的编程前，你应该看看你自己源代码目录树中 Documentation / kbuild中的几篇文章，对你编程大有益处的。当然如果你不愿意看，就凑合看我说的吧。
    使用模块进行编程最大的好处就是可以和内核有个亲密接触，对于所有的内核变量和CPU特权指令都可以在模块中使用，这里的例子是根据<> 中的helloworld改写的，功能包括current符号和%cr3寄存器的读取，这些在Ring3下都是不可能的。

                                    程序框架

代码:

#include
#include     /*为了引用current而加入的头文件*/
#include

MODULE_LICENSE("GPL");   /*这行用于告诉内核该模块拥有free license,在2.6中这是必须的*/

/*执行真正的初始化工作*/
static int hello_init(void) {
   unsigned int cr3;
   __asm__ ("movl %%cr3, %0":"=a"(cr3));
   printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
   printk(KERN_ALERT "The process is \"%s\" (pid %i)\n", current->comm, current->pid);
   printk(KERN_ALERT "The cr3 register is \"0x%08X\"\n", cr3);
   return 0;
}

/*执行真正的析构工作*/
static void hello_exit(void) {
   printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");
}

/*该函数注册模块的构造函数*/
module_init(hello_init);
/*该函数注册模块的析构函数*/
module_exit(hello_exit);

                             编译模块
   值得说明的是，编译模块的make file的文件名必须是Makefile，而不能是makefile

                            Makefile的代码

代码:

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
   obj-m := helloworld.o
else
   KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
   PWD := $(shell pwd)
default:
   $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
endif

                     关于GNU make工具扩展的说明
   在上面的Makefile中使用了
   obj-m := 这个赋值语句的含义说明要使用目标文件helloworld.o建立一个模块，最后生成的模块的名字就是helloworld.ko，如果你有一个名为module.ko的模块依赖于两个文件file1.o和file2.o，那么我们可以使用module-obj扩展，如下所示
   obj-m := module.o
   module-objs := file1.o file2.o

                               编译模块
   只要在helloword.c所在目录执行make就好了，在编译完成后，用root身份输入/sbin/init 3
   进入text mode

                                   测试
   输入 insmod ./helloworld.ko 应该能看到三行信息
   输入 rmmod ./helloworld.ko 看到goodbye...