linux模块编程
一、摘要
Linux内核模块编程的资料有些纷繁复杂，有的过于简单，有的过于庞杂，我试图用笔记的形式想读者展示怎样来进程Linux模块编程，力图做到简明扼要，这篇文章也是作为本人备忘的资料，所以有些地方过于简略是难免的。本来这篇文章的目的就是让用户知其然，至于所以然还是请参考相应的资料，其实最好的资料莫过于Linux Kernel Source。
二、Linux模块简介
首先这个module不同于microkernel的module，microkernel的module是一个个的daemon进程，工作于用户空间，Linux的module只是一个内核的目标代码，内核通过执行运行时的连接，来把它整合到kernel中去，所以说Linux的module机制并没有改变Linux内核为monolithic OS本质，其module也是工作于内核模式，享有内核的所有特权。
至于为什么要引入Linux Kernle Module（一下简称LKM），我想至少有一下几点：
l 模块化编程的需要，降低开发和维护成本。
l 增强系统的灵活性，使得修改一些内核功能而不必重新编译内核和重启系统。
l 降低内核编程的复杂性，使入门门槛降低。
三、案例
3.1、源码HelloModule
现在我们介绍一个运行内核态的Hello，World程序，它其实是一个最简单的驱动程序模块。
我们将Hello Module的源代码放在/root/code目录
文件名字为hellomodule.c，源代码内容如下
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> static int _init sep0611_hello_module_init(void) { printk("Hello,sep0611 module is installed! \n"); return 0; } static void _exit sep0611_hello_module_cleanup(void) { printk("Good-bye,sep0611 module was removed!\n"); } MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR); /* Who wrote this module? */ MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC); /* What does this module do */ module_init(sep0611_hello_module_init); module_exit(sep0611_hello_module_cleanup); |
3.2编译Hello Module源代码
由于这个模块是加到嵌入式Linux的内核中，所以它肯定会用到许多嵌入式Linux源码的头文件，我们的嵌入式linux的内核源码位置在/linux/下面，这中间的链接过程非常复杂，为了不让我们手动输入编译指令，一般编译2.6版本的驱动模块需要把驱动代码加入内核代码树，并做相应的配置，如下步骤
Step1：编辑文件Kconfig，加入驱动选项，使之在make menuconfig的时候出现，打开/Linux/DDR2-Demo/kernel/drivers/char/Kconfig文件，添加如图1-1所示：
zhangjie@WX-ASIC-S02-Android:~/Linux/DDR2-Demo/kernel/drivers/char$ vi Kconfig |
图1-1 Kconfig修改
这是我们添加的部分。
保存退出，这时在kernel目录位置运行一下make menuconfig就可以在Device Drivers/Character devices菜单中看到刚才添加的选项了，按下空格键将会选择为<M>,此意为要把该选项编译为模块方式；再按下空格键会变为<*>，意为要把该选项编译到内核中，再次我们选择<M>,如图1-2，1-3，1-4
zhangjie@WX-ASIC-S02-Android:~/Linux/DDR2-Demo/kernel$ make menuconfig |
图1-2 Device Drivers选项
图1-3 Character devices选项
图1-4 sep0611 hello module
Step2:通过上一步，我们虽然可以在配置内核的时候进行选择，但实际中此时执行编译内核还是不能把hellomodule.c编译进去，还需要在makefile中把内核配置选项和真正的源码联系起来，打开kernel/drivers/char/Makefile,如图1-5添加并保存退出：
zhangjie@WX-ASIC-S02-Android:~/Linux/DDR2-Demo/kernel/drivers/char$ vi Makefile |
图1-5 Makefile修改
此处为我们添加的：其中CONFIG_SEP0611_hellomodule为在Kconfig中使用“_”连接，同时config变为大写CONFIG，后面的hellomodule.o为对应hellomodule.c的要生成的。
Step3：这时回到kernel目录位置，执行make modules,就可以生成我们需要的内容模块文件hellomodule.ko了，如图1-6：
zhangjie@WX-ASIC-S02-Android:~/Linux/DDR2-Demo/kernel$ make modules |
图1-6编译的模块
上面的make modules是编译所有的ko文件，当你只需要编译自己的ko，而不需要编译其他的时候，我们可以使用： |
make CONFIG_SEP0611_hellomodule=m -C /home/zhangjie/Linux/DDR2-Demo/kernel M=/home/zhangjie/Linux/DDR2-Demo/kernel/drivers/char modules |
CONFIG_SEP0611_hellomodule=m：是你想要编译的模块 |
-C:后面的是kernel目录，即你编译的Makefile的目录 |
M=后面的路径为你编译生成的*.ko所在的路径 |
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注：编译模块的时候首先要先编译uImage，当你make clean后，也要重新编译uImage。 |
3.3、把HelloModule下载到开发板并安装使用
最简单的方法莫过于把hellomodule.ko拷贝到网络文件系统中，这样你就可以直接在板子上运行程序了。假设我们已经把hellomodule.ko放到了板子的/目录下，现在执行：
#insmod hellomodule.ko
可以看到该模块已经被装载了；在执行，可以看到该模块被卸载
#rmmod hellomodule.ko
整个过程如图1-7：
图1-7模块加载和删除
