linux内核是一个整体是结构.因此向内核添加任何东西.或者删除某些功能 ,都十分困难.为了解决这个问题.
引入了内核机制.从而可以动态的想内核中添加或者删除模块.

模块不被编译在内核中,因而控制了内核的大小.然而模块一旦被插入内核,他就和内核其他部分一样.这样一来
就会曾家一部分系统开销.同时,如果模块出现问题.,也许会带来系统的崩溃.

1.1模块的实现机制:

启动时,由函数 void inti_modules() 来初始化模块,.因为启动事很多时候没有模块.这个往往把内核自
身当作一个虚模块.

如由系统需要,则调用一系列以sys 开头的,对模块进行操作. 如:sys_creat_modules(),sys_inti_modules() ,
sys_deldte_modules()等等.

这里会用到一些模块的数据就结构,在/usr/scr/linux/include/linux/module.h 中,有兴趣的朋友可以找出来一看

块的加入有两种方法:一是手动加入:如:insmod modulename.另一种是根据需要,动态的加载模块.如你执行命令:
$mount -t msdos /dev/hdd /mnt/d 时.系统便自动加载 FAT模块,以支持MSDOS的文件系统.

1.2 模块编程

写一个模块,必须有一定的多进程编程基础.因为你变得程序不是以一个独立的程序的来运行的.另外,因为,模块需要
在内核模式下运行,会遇到在内和空间和用户空间数据交换的问题.一般的数据复制无法完成这一个过程.因此系
统已入了一些特殊的以用来完成内核空间和用户空间数据的交换.

这些有:void put _user (type valude,type *u_addr)

memcpy_tofs()

等等,有兴趣的朋友可以仔细的看看所有的,以及他们的用法.需要说明的是.模块编程河内核的版本有很大的关系.
如果版本不通可能造成,内核模块不能编译,或者.在运行这个模块时,出现不可测结果.如:系统崩溃等.

明白了这些以后.你就可以尝试着编写内核模块了.对于每一个内核模块来说.必定包含两个

int init_module() 这个函数在插入内核时启动,在内核中注册一定的功能函数,或者用他的代码代替内和中某些
的内容(估计这些是空的).因此,内和可以安全的卸载.(个人猜测)

int cleanup_module() 当内核模块谢载时,调用.将模块从内核中清除.

同其他的程序设计教程一样 ,我们给出一个hello world 的例子

/*hello.c a module programm*/

/* the program runing under kernel mod and it is a module*/

#include" linux/kernerl.h"

#include"llinux/module.h"

/* pross the CONFIG_MODVERSIONS*/

#if CONFIG_MODVERSIONS==1

#define MODVERSIONS

#include""linux/modversions.h"

#end if

　

/* the init function*/

int init_module()

{

printk(" hello world !\n');

printd(" I have runing in a kerner mod@!!\n");

return 1;

}

/* the distory function*/

int cleanup_module()

{

printk(" I will shut down myself in kernerl mod /n)";

retutn 0;

}

这样一个例子就完成了.我们也写一个makefile 的例子,以适于我们在大程序重的应用.一下是makfile 文件的内容

# a makefile for a module

CC=gcc

MODCFLAGS:= -Wall _DMODULE -D_KERNEL_ -Dlinux

hello.o hello.c /usr/inculde?linux/version.h

CC $(MODCFLAGS) 0c hello.c

echo the module is complie completely

然后你运行make 命令 得到hello.o 这个模块.运行

$insmod hello.o

hello world!

I will shut down myself in kernerl mod

$lsmod

hello (unused)

….

$remmod

I will shut down myself in kernerl mod

这样你的模块就可以随意的插入和删除了.






linux中的大部分驱动程序,是以模块的形式编写的.这些驱动程序源码可以修改到内核中,也可以把他们编译成模
块形势,在需要的时候动态加载.

一个典型的驱动程序,大体上可以分为这么几个部分:

1,注册设备

在系统初启,或者模块加载时候,必须将设备登记到相应的设备数组,并返回设备的主驱动号,例如:对快设备来说调
用 refister_blkdec()将设备添加到数组blkdev中.并且获得该设备号.并利用这些设备号对此数组进行索引.对于
字符驱动设备来说,要使用 module_register_chrdev()来获得祝设备的驱动号.然后对这个设备的所有调用都用这
个设备号来实现

2,定义功能

对于每一个驱动函数来说.都有一些和此设备密切相关的功能.那最常用的块设备或者字符设备来说.都存在着
诸如 open() read() write() ioctrol()这一类的操作.当系统社用这些调用时.将自动的使用驱动中特定的模
块.来实现具体的操作.而对于特定的设备.上面的系统调用对应的是一定的.

如:在块驱动设备中.当系统试图读取这个设备(即调用read()时),就会运行驱动程序中的block_read() 这个.

打开新设备时会调用这个设备驱动程序的device_open() 这个.

3,谢载模块

在不用这个设备时,可以将他卸载.主要是从/proc 中取消这个设备的特殊文件.可用特定的实现.

下面我们列举一个字符设备驱动程序的框架.来说明这个过程.

/* a module of a character device */

　

/* some include files*/

#include"param.h"

#include"user.h"

#include"tty.h"

#include"dir.h"

#include”fs.h"

　

/* the include files modules need*/

#include"linux/kernel.h"

#include"linux/module.h"

#if CONFIG_MODBERSIONS==1

degine MODBERSIONS

#include" linux.modversions.h"

#endif

#difine devicename mydevice

/* the init funcion*/

int init_module()

{

int tag=module_register_chrdev(0,mydevice,&Fops);

if (tag<0)

{

printk("the device init is erro!\n");

return 1;

}

return 0;

}

　

/*the funcion which the device will be used */

int device_open ()

{

…….

}

int device_read ()

{

…….

}

int device_write ()

{

…….

}

int device_ioctl ()

{

…….

}

……

/* the deltter function of this module*/

int cleanup_module()

{

int re=module_unregister_chrdev(tag,mydevice);

if( re<0)

{

printk("erro unregister the module !!\n");

return 1;

}

return 0;

}