一、模块机制产生的原因
Module,LKM),简称模块。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。
三、Linux内核模块的特点
四、Linux内核模块与应用程序的区别
一个模块A引用另一个模块B所导出的符号,我们说模块B被A引用;
如果要装载模块A,必须先要装在模块B。否则模块B所导出的那些符号的引用就不可能被链接到模块A中。这种模块之间的相互关系就叫做模块依赖。
很自然的,下一个疑问接踵而至,--模块里的其他函数如何被调用?比如我写的模块中除了 init_module() 和cleanup_module() 函数外,还写了一个 hello_world() 函数,简单的输出hello world到控制台,好,接下来就是这次分析的关键,前面我们强调了模块中的函数是由内核来调用的,除此之外没有别的机会使它被执行到。那如果我们的 hello_world() 函数不能被内核调用,这不就意味着它永远也不可能被执行到吗?确实是这样,换句话说,在这种情况下它就是一段垃圾代码,永无见天日之时。怎么样才能使我们的 hello_world() 函数被执行?显然,关键在于让内核认识它,即内核能找到它。那么,怎样才能使内核找到这个函数?再进一步的问题是,内核为什么要去找这个函数?第一问的答案是,内核通过系统中特定的数据结构来找到函数的,当然,这意味着在你的模块程序中,仅仅写上 hello_world() 函数的代码是不够的,还应该再做几步工作:a,首先,系统中的各类数据结构那么多,要使用哪个呢?这由你这个模块的注册性质决定,譬如你的模块是一个USB设备驱动模块,那么你就需要填写usb设备驱动程序的数据结构(通常数据结构都是结构体(struct)的形式)
这里的各项有些是字符串,有些是函数指针,具体请查资料。
b,把 hello_world() 的函数指针放进一个数据结构中。我们还是接着举usb设备驱动程序模块的例子吧,在它的数据结构usb_driver{}中,选一个恰好是函数指针的项,把 hello_world() 函数的指针放进去(通过函数名),再填满这个数据结构的其他部分(不想填的话就空着吧:P,用分号分隔即可)。
c,填完之后,回到第一问中,怎样使内核能够找到这个 hello_world() 函数?回头想想,当我们填完了数据结构,也就决定了我们所编的模块的性质,在此例中它是作为一个usb设备驱动模块,但是要让内核知道它的性质,还得通过执行usb设备驱动程序的系统注册函数 usb_register(struct usb_struct *drv),向内核注册这个模块以及这个填好的数据结构。注意到了吧,注册函数的参数就是我们前面所填写的usb设备驱动模块的数据结构,也就是说,执行了这个注册函数之后,内核里就认识了这个模块,并且得到了 hello_world() 函数的指针!哈哈,这就为我们的 hello_world() 函数找到了生存的意义--它有可能被执行了!(偶觉得,程序生存的意义就在于被执行,就跟偶们生存的意义在于编程序一样:P)
d,还得补充一下,usb_register(struct usb_struct *drv) 函数必须被放在 init_module() 中,因为在注册这个决定模块性质的数据结构之前(短语太长,可约为这个数据结构),模块中可以被直接执行到的函数只有 init_module() 和 cleanup_module() 两个,如果不把握这个机会赶紧注册数据结构的话,那我们的