模块编写<一>

基本介绍
1.1设计目的
学习模块机制。这是现代操作系统常用的功能。程序员可用模块动态地增加内核的功能。编写一个模块，将它作为Linux内核空间扩展来执行，并报告内核的xtime变量值。
1.2基础知识
内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loadable Kernel Module，LKM），我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制，是因为它本身是一个单内核（monolithic kernel）。单内核的最大优点是效率高，因为所有的内容都集成在一起，但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差，模块机制就是为了弥补这一缺陷。
1.3什么是模块
模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。
第2章 模块编写<一>
2.1模块功能介绍
    本模块为一个简单的模块，主要功能：
在插入模块时在日志文件中打印，如下：
           

[ 5765.788509] hello,insert success!!! yeah[ 5765.788513]  xtime is: I have no idea!!! ^-^

在卸载模块时在日志文件中打印，如下：
  

 [ 5877.543305] Sorry, I did nothing for print xtime. I must leave now! Bye ^-^

简单的测试一下，本内核是否对加载模块支持。
2.2模块源代码：
1．文件结构：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ ls
clockmodules.c  Makefile
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2．clockmodules.c源代码：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ cat clockmodules.c
#include /* 内核关键头文件*/
#include /* 模块头文件*/
#include /* 初始化头文件*/
#include /* 建立proc文件必加头文件*/

#define MODULE_NAME "xtime" /* 打算在/proc建立文件的文件名*/

static int __init clockmodules_init(void) /* 初始化模块执行的函数*/
{
    printk(KERN_INFO"hello,insert success!!! yeah\n xtime is: I have no idea!!! ^-^\n"); /* 打印一些信息*/
    return 0;
}

static void __exit clockmodules_exit(void) /* 卸载模块时要执行的函数*/
{
    printk(KERN_INFO"Sorry, I did nothing for print xtime. I must leave now! Bye ^-^\n"); /* 打印一些信息*/
}

module_init(clockmodules_init); /* 注册模块新增功能*/
module_exit(clockmodules_exit); /* 注销模块新增功能*/
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); /* 模块的发布声明*/
MODULE_AUTHOR("lzel"); /* 模块作者*/
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
3．Makefile文件：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ cat Makefile
#
# Copyleft (C) 2009 lizeliang
#
# /1/Makefile
#
# DATE: 3.20.2009
#
# REV:1.0.A
#
# PLATFROM: Linux/Unix
#
# REV LIST:
#     DATE: 3.22.2009
#     BY: lizeliang
#     MODIFICATION: standard more
#

# target
TARGET= clockmodules

# variable
KERNEL= `uname -r`
KDIR= /usr/src/linux-headers-$(KERNEL)
PWD= `pwd`

obj-m:= $(TARGET).o

# make
default:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

# clean
clean:
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
    
#End of Makefile
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2.3模块编译
1．编译
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ make
make -C /usr/src/linux-headers-`uname -r` M=`pwd` modules
make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-headers-2.6.27-11-generic'
  CC [M]  /home/lzel/works/driver/clockmodule/1/clockmodules.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC      /home/lzel/works/driver/clockmodule/1/clockmodules.mod.o
  LD [M]  /home/lzel/works/driver/clockmodule/1/clockmodules.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-headers-2.6.27-11-generic'
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ ls
clockmodules.c   clockmodules.mod.c  clockmodules.o  Module.markers  Module.symvers
clockmodules.ko  clockmodules.mod.o  Makefile        modules.order   xtime_one.doc
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
注：红色的.ko文件为要加载的目标文件（红色为故意着色）。
2．查看模块信息：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ modinfo clockmodules.ko
filename:       clockmodules.ko
author:         lzel
license:        Dual BSD/GPL
srcversion:     82E6CC2979C30D1BEFF888A
depends:       
vermagic:       2.6.27-11-generic SMP mod_unload modversions 586
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2.4模块运行：
2.4.1加载模块
1．加载：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ sudo insmod clockmodules.ko
[sudo] password for lzel:
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2．确认加载：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ lsmod | head -n 10
Module                  Size  Used by
clockmodules            9472  0
af_packet              25728  0
i915                   38528  2
drm                    86056  3 i915
binfmt_misc            16904  1
sco                    18308  2
bridge                 56980  0
stp                    10628  1 bridge
bnep                   20480  2 
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
3．查看日志信息
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ dmesg | tail -n 2
[ 7656.647767] hello,insert success!!! yeah
[ 7656.647771]  xtime is: I have no idea!!! ^-^
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2.4.2卸载模块：
1．卸载：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ sudo rmmod clockmodules
2．确认加载：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ lsmod | head -n 10
Module                  Size  Used by
af_packet              25728  0
i915                   38528  2
drm                    86056  3 i915
binfmt_misc            16904  1
sco                    18308  2
bridge                 56980  0
stp                    10628  1 bridge
bnep                   20480  2
rfcomm                 44432  0
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
3．查看日志信息：
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$ dmesg | tail -n 1
[ 8280.621956] Sorry, I did nothing for print xtime. I must leave now! Bye ^-^
lzel@lzel-laptop:~/works/driver/clockmodule/1$
2.5总结：
    由于曾经写过一些模块，所以这个模块写的非常容易，只是在写Makefile时遇到了一些小问题，查了一下以前的资料就解决了。