一起学习Linux内核模块的知识,为编写复杂的设备驱动做好准备
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发布时间：2024-10-21 15:52
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时间：6分钟前
Linux内核的整体架构庞大且包含众多组件，若将所有功能编译到内核，会导致生成的内核映像过大，且修改内核功能时需要重编内核，效率低下。
Linux提供了一种机制，即模块，允许内核本身不包含所有功能，而是在需要时动态加载对应代码。模块具有以下特点：
一个Linux内核模块主要包含以下几个部分：
2.1 模块加载函数：当通过insmod或modprobe命令加载内核模块时，模块的加载函数会被内核自动执行，完成初始化工作。
2.2 模块卸载函数：Linux内核卸载模块一般以__exit标识声明，模块卸载函数在模块卸载时执行，不返回任何值，且必须使用module_exit函数来指定。
2.3 模块参数：我们可以用"module_param(参数名，参数类型，参数读/写权限)"为模块定义一个参数。
2.4 导出符号：Linux的"/proc/kallsyms"文件对应内核符号表，记录了符号及其内存地址。模块可以使用宏将其导出到内核符号表中，以便其他模块使用。
2.5 模块声明和描述：Linux可以声明模块的作用、描述、版本、设备表和别名、许可权限。
2.6 模块的使用计数：Linux2.4内核中，模块自身通过MOD_INC_USE_COUNT、MOD_DEC_USE_COUNT来管理使用计数；Linux2.6内核中，提供了模块计数管理接口。
三、示例：模拟处理器软件qemu、内核linux-6.9.1、编译工具链CONFIG_COMPILE=x86_-linux-gnu-、架构ARM=x86。
3.1 foo.c
3.2 Makefile
这里的示例可以单独编译，需要将Makefile和embei_foo.c放到同一目录，执行make指令。
四、总结：本文概述了Linux内核模块的特点，模块本身不编译到内核映像，可有效地控制内核映像大小，一旦加载，与内核其他部分完全一样。
随后讲解了内核的组成，主要包含内核模块加载函数、卸载函数、模块参数、导出符号、模块声明和描述以及模块的使用计数。
最后通过一个简单的模块示例展示了整个流程，并对涉及的命令进行了展示。希望读者能掌握这部分知识，为编写其他设备驱动做好准备。
