开发一个简单的内核程序

​前面文章我们介绍了如何编译一个内核，也了解到了编译内核并不难。今天这篇文章我们将介绍一下如何开发一个简单的内核程序。

实例源程序

用于态的程序类似，Linux的内核程序也是有规范的。用户态的程序必须以main函数作为入口，而内核程序则必须包含一个加载函数和一个卸载函数。这是因为内核程序是一个内核模块，加载函数是模块加载的时候执行，而卸载函数则是在模块卸载的时候执行。

模块的加载函数和卸载函数需要通过内核API进行注册，也就是module_init和module_exit函数，也就是19行，20行的内容。

头文件自然不必多说，这个与用户态程序类似，必须要包含必要的头文件（2-4行）。另外一个必要的是第6行的License字段，这个也是必须的。



这里实现的功能是在模块加载和卸载的时候打印“Hello World”字符串。打印字符串使用的是printk函数，该函数与用户态的printf函数类似。需要注意的是字符串并不会打印到终端，而是打印到系统日志里面，可以通过dmesg命令查看。

Makefile文件

内核程序需要一个配套的Makefile文件，文件名称必须为Makefile，第一个字母大写。该文件的格式如下所示。其中第一行定义了模块的名称，然后接下来分别是当前路径，内核版本和内核源代码路径。



在这个Makefile文件中有两个目标，一个是编译目标all，用于生成二进制文件；另外一个则是清理目标，用于清理临时文件。

编译与运行

程序的编译非常简单，在当前目录执行make命令即可：

make

执行完命令后, 可以看到目录下出现了很多文件，其中hello.ko是生成的二进制文件，类似Windows下的exe文件。



如何执行该二进制文件呢？很简单，执行如下命令就行：

insmod hello.ko

执行成功后，通过lsmod可以看到该内核模块被加载了。



此时通过dmesg命令可以看到打印的内容。至此，我们完成了一个内核程序的开发，编译和运行。是不是很简单！

附录

最后，我们附上上述程序的源代码。下面是程序的源代码。

//必要的头文件

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/init.h>

//模块许可证声明（必须）

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

//模块加载函数（必须）

static int hello_init(void)

{

printk(KERN_ALERT "Hello World\n");

return 0;

}

//模块卸载函数（必须）

static void hello_exit(void)

{

printk(KERN_ALERT "Hello World\n");

}

//模块的注册

module_init(hello_init);

module_exit(hello_exit);

//声明模块的作者（可选）

MODULE_AUTHOR("SunnyZhang");

//声明模块的描述（可选）

MODULE_DESCRIPTION("This is an example!/n");

//声明模块的别名（可选）

MODULE_ALIAS("A simplest example");

下面是Makefile文件的源代码。

obj-m += hello.o

#generate the path

CURRENT_PATH:=$(shell pwd)

#the current kernel version number

LINUX_KERNEL:=$(shell uname -r)

#the absolute path

LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL)

#complie object

all:

make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules

#clean

clean:

make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean