【LV14 day9内核模块编译】

模块三要素：
入口函数
出口函数
module_license

一、内核模块基础代码解析

Linux内核的插件机制——内核模块

类似于浏览器、eclipse这些软件的插件开发，Linux提供了一种可以向正在运行的内核中插入新的代码段、在代码段不需要继续运行时也可以从内核中移除的机制，这个可以被插入、移除的代码段被称为内核模块。

主要解决：

单内核扩展性差的缺点
减小内核镜像文件体积，一定程度上节省内存资源
提高开发效率
不能彻底解决稳定性低的缺点：内核模块代码出错可能会导致整个系统崩溃

内核模块的本质：一段隶属于内核的“动态”代码，与其它内核代码是同一个运行实体，共用同一套运行资源，只是存在形式上是独立的。

#include <linux/module.h> //包含内核编程最常用的函数声明，如printk
#include <linux/kernel.h> //包含模块编程相关的宏定义，如：MODULE_LICENSE

/*该函数在模块被插入进内核时调用，主要作用为新功能做好预备工作
被称为模块的入口函数

__init的作用 :

一个宏，展开后为：attribute ((section (“.init.text”))) 实际是gcc的一个特殊链接标记
指示链接器将该函数放置在 .init.text区段
在模块插入时方便内核从ko文件指定位置读取入口函数的指令到特定内存位置
*/
int __init myhello_init(void)
{
/内核是裸机程序，不可以调用C库中printf函数来打印程序信息，
Linux内核源码自身实现了一个用法与printf差不多的函数，命名为printk （k-kernel）
printk不支持浮点数打印/
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“myhello is running\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
printk(“#####################################################\n”);
return 0;
}

/*该函数在模块从内核中被移除时调用，主要作用做些init函数的反操作
被称为模块的出口函数

__exit的作用：
1.一个宏，展开后为：attribute ((section (“.exit.text”))) 实际也是gcc的一个特殊链接标记
2.指示链接器将该函数放置在 .exit.text区段
3.在模块插入时方便内核从ko文件指定位置读取出口函数的指令到另一个特定内存位置
*/
void __exit myhello_exit(void)
{
printk(“myhello will exit\n”);
}

/*
MODULE_LICENSE(字符串常量);
字符串常量内容为源码的许可证协议可以是"GPL" “GPL v2” “GPL and additional rights” “Dual BSD/GPL” “Dual MIT/GPL” "Dual MPL/GPL"等, "GPL"最常用

其本质也是一个宏，宏体也是一个特殊链接标记，指示链接器在ko文件指定位置说明本模块源码遵循的许可证
在模块插入到内核时，内核会检查新模块的许可证是不是也遵循GPL协议，如果发现不遵循GPL，则在插入模块时打印抱怨信息：
myhello：module license ‘unspecified’ taints kernel
Disabling lock debugging due to kernel taint
也会导致新模块没法使用一些内核其它模块提供的高级功能
*/
MODULE_LICENSE(“GPL”);

/*
module_init 宏

用法：module_init(模块入口函数名)
动态加载模块，对应函数被调用
静态加载模块，内核启动过程中对应函数被调用
对于静态加载的模块其本质是定义一个全局函数指针，并将其赋值为指定函数，链接时将地址放到特殊区段（.initcall段），方便系统初始化统一调用。
对于动态加载的模块，由于内核模块的默认入口函数名是init_module,用该宏可以给对应模块入口函数起别名
*/
module_init(myhello_init);

/*
module_exit宏
1.用法：module_exit(模块出口函数名)
2.动态加载的模块在卸载时，对应函数被调用
3.静态加载的模块可以认为在系统退出时，对应函数被调用，实际上对应函数被忽略
4.对于静态加载的模块其本质是定义一个全局函数指针，并将其赋值为指定函数，链接时将地址放到特殊区段（.exitcall段），方便系统必要时统一调用，实际上该宏在静态加载时没有意义，因为静态编译的驱动无法卸载。
5.对于动态加载的模块，由于内核模块的默认出口函数名是cleanup_module,用该宏可以给对应模块出口函数起别名
*/
module_exit(myhello_exit);

模块三要素：入口函数出口函数 MODULE__LICENSE
二、内核模块的多源文件编程

ifeq ($(KERNELRELEASE),)

ifeq ( $(A RC H), a r m) K ERNE L D I R ? = 目标板 l in ux 内核源码顶层目录的绝对路径 ROOTFS ? = 目标板根文件系统顶层目录的绝对路径 e l seK ERNE L D I R ? = / l ib / m o d u l es /$ (shell uname -r)/build
endif
PWD := $(shell pwd)