Linux内核模块编程

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。
适用范围：
Linux Kernel >= 2.6.0
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：
模块化编程的需要，降低开发和维护成本。
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。
降低内核编程的复杂性，使入门门槛降低。
相关宏及头文件
LKM需要包含以下头文件:<linux/kernel.h> <linux/module.h>
需要定义以下宏:__KERNEL__, MODULE
一个简单的内核模块示例
/*file: hello.c*/
#ifndef __KERNEL__
#define __KERNEL__
#endif
#ifndef MODULE
#define MODULE
#endif
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
static int __init hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello, my LKM.\n");
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Bye, my LKM.\n");
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
很简答吧，不是吗？这个LKM的功能其实也很简单，就是当通过insmod加载它的时候，他打印Hello, my LKM.通过rmmod卸载它的时候他打印bye, my LKM.一个最基本的内核模块一般都包含有两个函数，一个是初始化函数(比如说这里的hello_init),一个是卸载函数(hello_exit), 当然也可以没有任何函数，只是提供一些变量。但是初始化函数和卸载函数必须成对出现。并且init函数当操作成功时返回值大于等于零,当操作失败时，返回非零。宏module_init和module_exit用于注册初始化函数和卸载函数。
LKM的编译
一个示例的Makefile如下所示
obj-m := hello.o
KERNE