（四）Linux内核模块化编程
目錄
- （一）模塊化編程簡介
- （二）安裝卸載模塊命令.
- （三）將自定義功能添加到內核三種方法
- （1）修改Kconfig和Makefile
- （2）直接修改功能對應目錄下的Makefile文件
- （3）在內核目錄中，將功能編譯成模塊文件，后期加載到內核中
- （四）模塊文件模板
- （五）單模塊編程
- （六）多模塊編程
- （1）多個模塊編譯成多個.ko文件
- （2）多個模塊編譯成一個.ko文件
- （七）向模塊傳參
（一）模塊化編程簡介
Linux 內核整體結構已經很龐大，包含了很多的組件，而對于我們工程師而言，有兩種方法，將需要的功能包含進內核當中。
一：將所有的功能都編譯進 Linux 內核。 二：將需要的功能編譯成模塊，在需要的時候動態地添加。我們在開發測試時常選擇第二種方式，原因是程序反復修改，不適合直接編譯到內核。 模塊起到約束作用，意味著內核中所有的模塊化程序均要遵循統一規則，否則無法添加到內核。
（二）安裝卸載模塊命令.
| insmod | 將模塊添加進內核 |
| rmmod | 將模塊從內核卸載 |
| lsmod | 查看已安裝到內核的模塊 |
| modprobe | 載入指定的個別模塊，或是載入一組相依賴的模塊。 modprobe 會根據 depmod 所產生的依賴關系，決定要載入哪些模塊。若在載入 過程中發生錯誤，在 modprobe 會卸載整組的模塊。依賴關系是通過讀取 /lib/modules/2.6.xx/modules.dep 得到的。而該文件是通過depmod 所建立。 |
| modinfo | 查看模塊信息。使用方法：modinfo XXX.ko |
| tree –a | 查看當前目錄的整個樹結構 |
（三）將自定義功能添加到內核三種方法
（1）修改Kconfig和Makefile
通過修改內核的配置文件
Kconfig：在Kconfig文件中將自定義功能添加到選項菜單中，用來進行是否將功能添加到內核的選項功能的配置，Y標識編譯到內核M標識編譯為模塊文件N標識不對功能做任何操作
我們在linux-3.5/drivers/char的Kconfig中加入上面的代碼：
執行：
在界面里多出了一項：
這里僅僅是添加了編譯選項，還需要在對應的Makefile文件進行修改
兩個文件必須同時修改才能達到將功能添加到內核的操作
進入到linux-3.5/drivers/char執行
經過上面的kcofig和Makefile修改，我們在頂級目錄下執行make -j8 就可以編譯內核，然后下載到開發板查看現象了
（2）直接修改功能對應目錄下的Makefile文件
具體的修改和前面方法類似，不做過多介紹
obj-y += mem.o random.o obj-$(CONFIG_TTY_PRINTK) += ttyprintk.o obj-$(CONFIG_TTY_PRINTK)：選項名稱 obj-y：y標識yes 直接選中編譯到內核，無需在Kconfig中進行功能選項配置 obj-m：直接編譯成模塊文件，Linux中模塊文件編譯后以.ko結尾（3）在內核目錄中，將功能編譯成模塊文件，后期加載到內核中
將模塊加載到內核的方法
insmod xxx.ko查看模塊使用情況：
lsmod xxx.ko將模塊從內核卸載：
rmmod xxx.ko可以在任意目錄下對模塊文件進行編譯，而不局限內核目錄
關于模塊文件的編寫，我們在下面進行詳細的講解。
（四）模塊文件模板
1.模塊文件模板（module.c）
static int __init XXX_init(void)//模塊加載函數 { //這里面做一些初始化工作 return 0; } static void __exit XXX_exit(void)//模塊卸載函數 { //這里面做一些模塊卸載相關的工作 } moudle_init(XXX_init); // 當執行#insmod 時調用，可以看作模塊的入口 moudle_exit(XXX_exit); // 執行#rmmod 時調用，完成模塊注銷操作//必須有 MODULE_LICENSE("GPL");//模塊的開源許可協議 // 模塊的聲明（非必須） MODULE_AUTHOR // 聲明作者 MODULE_DESCRIPTION // 對模塊簡單的描述 MODULE_VERSION // 聲明模塊的版本 MODULE_ALIAS // 模塊的別名 MODULE_DEVICE_TABLE // 告訴用戶空間這個模塊所支持的設備模塊的卸載函數和模塊加載函數實現相反的功能，主要包括：
1） 若模塊加載函數注冊了 XXX，則模塊卸載函數注銷 XXX
2） 若模塊加載函數動態分配了內存，則模塊卸載函數釋放這些內存
3） 若模塊加載函數申請了硬件資源，則模塊卸載函數釋放這些硬件資源
4） 若模塊加載函數開啟了硬件資源，則模塊卸載函數一定要關閉這些資源
2.Makefile模板文件
CFLAG=-C TARGET=cdev #你自己的模塊文件名 KERNEL=/driver/linux-3.5 #linux內核頂級目錄路徑 obj-m +=$(TARGET).o all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean（五）單模塊編程
單模塊即一個模塊編譯成一個.ko文件
例子：
tiny_hello_module.c
Makefile
CFLAG=-C TARGET=tiny_hello_module KERNEL=/driver/linux-3.5 obj-m += $(TARGET).o all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean執行make后，會生成.ko模塊文件
make（六）多模塊編程
多模塊即多個模塊.c編譯成多個.ko文件，一般這種情況下存在模塊之間的功能調用，如模塊1調用了模塊2中的功能函數。
內核模塊之間要進行功能調用，需要借助接口EXPORT_SYMBOL(被調用函數名) 對被調用函數進行聲明。
多模塊加載順序：
（1）多個模塊編譯成多個.ko文件
模塊1: #include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> void print() {printk("this is a module test\n"); } EXPORT_SYMBOL(print); //加載函數入口 static int __init Test_module_init(void) {printk("歡迎撬開驅動大門\n");print();return 0; } //卸載函數入口 static void __exit Test_module_cleanup(void) {printk("知難而退,聰明\n"); } module_init(Test_module_init); module_exit(Test_module_cleanup); MODULE_LICENSE("GPL");//如果不準尋GPL協議會報污染內核模塊2：
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> extern void print(); //加載函數入口 static int __init Test_module_init(void) {print();printk("歡迎撬開內核驅動編程的大門\n");return 0; } //卸載函數入口 static void __exit Test_module_cleanup(void) {printk("很機智，知難而退\n"); } module_init(Test_module_init); module_exit(Test_module_cleanup); MODULE_LICENSE("GPL");//如果不遵循GPL協議會報污染內核Makefile
CFLAG=-C TARGET=tiny_hello_module TARGET1=test_hello_module KERNEL=/driver/linux-3.5 obj-m += $(TARGET).o $(TARGET1).o all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean（2）多個模塊編譯成一個.ko文件
被加載功能：
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> void print() { printk("this is a module test\n"); } EXPORT_SYMBOL(print);加載功能的模塊
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> extern void print(); //加載函數入口 static int __init Test_module_init(void) {print();printk("歡迎撬開內核驅動編程的大門\n");return 0; } //卸載函數入口 static void __exit Test_module_cleanup(void) {printk("很機智，知難而退\n"); } module_init(Test_module_init); module_exit(Test_module_cleanup); MODULE_LICENSE("GPL");//如果不準尋GPL協議會報污染內核Makefile
CFLAG=-C TARGET=tiny_hello_module TARGET1=test_hello_module KERNEL=/driver/linux-3.5 obj-m += test.o test-objs += $(TARGET).o $(TARGET1).o all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean（七）向模塊傳參
普通變量：
module_param(變量名, 變量的類型, 權限) 語法：module_param(變量名，變量類型，變量的訪問權限) 變量的訪問權限：變量在文件系統以一個文件形式呈現，這個文件權限屬性就是“變量的訪問權限”。 變量傳遞參數：insmod xx.ko 變量名=值type支持的基本類型有:
bool :布爾類型
invbool:顛倒了值的bool類型;
charp :字符指針類型,內存為用戶提供的字符串分配;(char )
int :整型
long :長整型
short :短整型
uint :無符號整型（unsigned int）
ulong :無符號長整型（unsigned long）
ushort :無符號短整型（unsignedshort）
指針類只能char,對應名字 charp .
example：
Makefile
CFLAG=-C TARGET=tiny_hello_module KERNEL=/driver/linux-3.5 obj-m +=$(TARGET).o all:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean:make $(CFLAG) $(KERNEL) M=$(PWD) clean [root@ubuntu:/home]#insmod tiny_hello_module.ko num=5數組變量：
對于數組類型變量使用module_param_array。 語法：module_param_array(數組名，數組元素類型，&用來保存傳遞數組袁術個數的變量，變量的訪問權限)num 是一個 char ,int,long 或uchar,uint,ulong類型的變量，用于保存傳遞給數組的元素個數。 數組傳遞參數： insmod xx.ko 數組名=元素0,元素1,元素2, ……總結
以上是生活随笔為你收集整理的（四）Linux内核模块化编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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