前言：
linux 內(nèi) 核 模 塊 全 稱 為 “ 動 態(tài) 可 加 載 內(nèi) 核 模 塊 (Loadable Kernel Module,LKM)”，是系統(tǒng)內(nèi)核向外部提供的功能插口。作為宏內(nèi)核結(jié)構(gòu)，Linux 內(nèi)核具有效率高的特點，但也有可擴展性和可維護(hù)性相對較差的不足，Linux 提供模塊機制正是彌補這一缺陷。
模塊是具有獨立功能的程序，它可以被單獨編譯，但不能獨立運行。模塊在運行時被鏈接到內(nèi)核作為內(nèi)核的一部分在內(nèi)核空間運行，這與運行在用戶控件的進(jìn)程是不同的。模塊通常有一組函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，用來實現(xiàn)某種文件系統(tǒng)、驅(qū)動程序或其它內(nèi)核上層功能。
本文將介紹如何編寫一個簡單的內(nèi)核模塊以及如何傳遞參數(shù)給此模塊。
一、 編寫一個簡單的內(nèi)核模塊
1.編寫模塊程序
編寫如下簡單代碼，本示例中代碼文件命名“hello_module.c”。
//hello_module.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
static int __init hello_init(void){
printk("This is hello_module, welcome to Linux kernel n");
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void){
printk("see you next time!n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Mr Q");
MODULE_DESCRIPTION("hello kernel module");
MODULE_ALIAS("hello");
以上代碼解釋如下:
（1） #include <linux/module.h>：必須。module.h 頭文件包含了對模塊的結(jié)構(gòu)定義以及模塊的版本控制，任何模塊程序的編寫都要包含這個頭文件；
（2） #include <linux/kernel.h>：kernel.h 包含了常用的內(nèi)核函數(shù)，如以上程序中的 printk()函數(shù)；
（3） #include <linux/init.h>：必須。init.h 包含了 module_init()和 module_exit()函數(shù)的聲明；
（4） module_init()：必須。模塊加載函數(shù)，加載模塊式該函數(shù)自動執(zhí)行，進(jìn)行初始化操作；
（5） module_exit()：必須。模塊卸載函數(shù)，卸載模塊時函數(shù)自動執(zhí)行，進(jìn)行清理操作；
（6） MODULE_LICENSE():表示模塊代碼接受的軟件許可協(xié)議。Linux 內(nèi)核是使用 GPL V2 的開源項目，其要求所有使用和修改了 Linux 內(nèi)核代碼的個人或組織都有義務(wù)把修改后的源代碼公開，這是一個強制的開源協(xié)議，所以一般編寫驅(qū)動代碼都需要顯示的聲明和遵循本協(xié)議，否則內(nèi)核 UI 發(fā)出被污染的警告；
（7） MODULE_AUTHOR():描述模塊的作者信息；
（8） MODULE_DESCRIPTION():簡單描述模塊的用途、功能介紹等；
（9） MODULE_ALIAS():為用戶控件提供的別名；
（10） printk():內(nèi)核輸出函數(shù)，默認(rèn)打印系統(tǒng)文件 “ /var/log/kern.log”的內(nèi)容。
2. 編譯內(nèi)核模塊
編寫 Makefile 文件，文件名必須為“Makefile”
obj-m := hello_module.o
KERNELBUILD := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
all:
make -C $(KERNELBUILD) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
make -C $(KERNELBUILD) M=$(CURRENT_PATH) clean
以上代碼解釋如下:
（1） obj-m := <模塊名>.o：定義要生成的模塊名稱
（2） KERNELBUILD := /lib/modules/$(shell uname -r)/build ：
KERNELBUILD 為自定義名稱，用于指向正在運行 Linux 的內(nèi)核編譯目錄，其中“uname -r”標(biāo)識顯示對應(yīng)的內(nèi)核版本；
（3） CURRENT_PATH := $(shell pwd)：CURRENT_PATH 為自定義名稱，用于指向當(dāng)前當(dāng)前目錄；
（4） all:編譯執(zhí)行的動作
（5） clean:zhixing make clean 需要的動作。“make clean”用于清除上次的 make 命令所產(chǎn)生的 object 文件（后綴為“.o”的文件）及可執(zhí)行文件。
3.編譯
將以上兩個文件(hello_module.c 和 Makefile)保存于同一目錄下，將上文中代碼存放在路徑為“/code/hellomodule/”，編譯需在文件保存目錄中進(jìn)行。
編譯成功后，可看到生成的 hello_module.ko 目標(biāo)文件
4.檢查編譯模塊
可通過 file 命令檢查編譯的模塊是否正確，可以看到 x86-64 架構(gòu)的 elf文件，說明編譯成功:
也可通過 modinfo 命令進(jìn)一步檢查 :
5.插入模塊
通過 insmod 命令插入模塊，完成插入后可通過 lsmod 命令查看當(dāng)前模塊是否已經(jīng)被加載到系統(tǒng)中:
系統(tǒng)加載模塊后，也會在“/sys/module”目錄下新建以模塊名命名的目錄 :
6.查看輸出
因 本 演示 中 prink()采 用 默認(rèn) 輸出 等級 ，可 通 過“ dmesg” 或“ tail /var/log/kern.log”命令查看輸出結(jié)果。
“ tail /var/log/kern.log”命令查看輸出結(jié)果：
7. 卸載模塊
卸載模塊，可通過“rmmod 模塊名”實現(xiàn)，通 過“ tail /var/log/kern.log”命令查看輸出結(jié)果。
二、 模塊參數(shù)
1.說明
Linux 內(nèi)核提供一個宏來實現(xiàn)模塊的參數(shù)傳遞
#define module_param(name, type, perm)
module_param_named(name, name, type, perm)
#define MODULE_PARM_DESC(_parm, desc)
_MODULE_INFO(parm, _parm, #_parm ":" desc);
module_param()宏由 3 個參數(shù)組成，name 表示參數(shù)名，type 表示參數(shù)類型，perm 表示參數(shù)讀寫權(quán)限。MODULE_PARM_DESC()宏提供參數(shù)的簡單說明，參數(shù)類型可為 byte、short、int、long、char、bool 等類型；perm 指定在 sysfs 中相應(yīng)文件的訪問權(quán)限，如設(shè)置為 0 則不會出現(xiàn)在 sysfs 文件系統(tǒng)中，設(shè)置為 0644 標(biāo)識 root 用戶可修改本參數(shù)。
static int debug = 1;
module_param(debug, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(debug, "enable debugging information");
#define dprintk(args...) if(debug){printk(KERN_DEBUG args);}
如上述實際代碼所示（driver/misc/altera-stap1/altera.c），實際定義模塊參數(shù) debug,類型是 int,訪問權(quán)限是 0644。參數(shù)用途是大概調(diào)試信息，實際內(nèi)核編程中常用此方法進(jìn)行內(nèi)核調(diào)試。
2.開始動手
修改上文中的“hello_module.c”文件，改為以下內(nèi)容：
//hello_module.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
static int debug = 1;
module_param(debug, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(debug, "debugging information");
#define dprintk(args...) if(debug){printk(KERN_DEBUG args);}
static int myparm = 10;
module_param(myparm, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(myparm, "kernel module parameter experiment.");
static int __init parm_init(void){
dprintk("my linux kernel module init.n");
dprintk("module parameter = %dn", myparm);
return 0;
}
static void __exit parm_exit(void){
printk("see you next time!n");
}
module_init(parm_init);
module_exit(parm_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Mr Q");
MODULE_DESCRIPTION("kernel module paramter experiment");
MODULE_ALIAS("myparm");
make編譯，裝載模塊，并查看輸出:
通過查看日志信息，可發(fā)現(xiàn)輸出以上程序中 參數(shù) 的默認(rèn)值。
卸載模塊，賦值重新加載模塊,修改參數(shù) myparm 值為 116：
insmod parm_module.ko myparm=116
通過查看日志信息，可發(fā)現(xiàn) 參數(shù) 值已經(jīng)改變。
