1．Hello, world

当第一个穴居的原始人程序员在墙上凿出第一个“洞穴计算机”的程序时，那是一个打印出用羚羊角上的图案表示的“Hello world”的程序。罗马编程教科书上是以“Salut, Mundi”的程序开始的。我不知道如果人们打破这个传统后会有什么后果，但我认为还是不要去发现这个后果比较安全。

一个内核模块至少包括两个函数：init_module，在这个模块插入内核时调用；cleanup_module，在模块被移出时调用。典型情况下，init_module为内核中的某些东西注册一个句柄，或者把内核中的程序提换成它自己的代码（通常是进行一些工作以后再调用原来工作的代码）。Clean_module模块要求撤销init_module进行的所有处理工作，使得模块可以被安全的卸载。

Exhello.c

/* hello.c

 * Copyright (C) 1998 by Ori Pomerantz

 *

 * "Hello, world" - the kernel module version.

 */

/* The necessary header files */

/* Standard in kernel modules */

#include    /* We‘re doing kernel work */

#include    /* Specifically, a module */

/* Deal with CONFIG_MODVERSIONS */

#if CONFIG_MODVERSIONS==1

#define MODVERSIONS

#include

#endif       

/* Initialize the module */

int init_module()

{

  printk("Hello, world - this is the kernel speaking\n");

  /* If we return a non zero value, it means that

   * init_module failed and the kernel module

   * can‘t be loaded */

  return 0;

}

/* Cleanup - undid whatever init_module did */

void cleanup_module()

{

  printk("Short is the life of a kernel module\n");

}

1．1内核模块的编译文件

  一个内核模块不是一个可以独立执行的文件，而是需要在运行时刻连接入内核的目标文件。所以，它们需要用-c选项进行编译。而且，所有的内核模块都必须包含特定的标志：

l         __KERNEL__——这个标志告诉头文件此代码将在内核模块中运行，而不是作为用户进程。

l         MODULE——这个标志告诉头文件要给出适当的内核模块的定义。

l         LINUX——从技术上讲，这个标志不是必要的。但是，如果你希望写一个比较正规的内核模块，在多个操作系统上编译，这个标志将会使你感到方便。它可以允许你在独立于操作系统的部分进行常规的编译。

  还有其它的一些可被选择包含标志，取决于编译模块是的选项。如果你不能明确内核怎样被编译，可以在in/usr/include/linux/config.h中查到。

l         __SMP__——对称多线程。在内核被编译成支持对称多线程（尽管在一台处理机上运行）是必须定义。如果是这样，还需要做一些别的事情（参见第12章）。

l         CONFIG_MODVERSIONS——如果CONFIG_MODVERSIONS被激活，你需要在编译是定义它并且包含文件/usr/include/linux/modversions.h。这可以有代码自动完成。

ex Makefile   

# Makefile for a basic kernel module

CC=gcc

MODCFLAGS := -Wall -DMODULE -D__KERNEL__ -DLINUX

hello.o: hello.c /usr/include/linux/version.h

                 $(CC) $(MODCFLAGS) -c hello.c

                 echo insmod hello.o to turn it on

                 echo rmmod hello to turn if off

                 echo

                 echo X and kernel programming do not mix.

                 echo Do the insmod and rmmod from outside 

所以，并不是剩下的事情就是root（你没有把它编译成root，而是在边缘（注1.1）。对吗？），然后就在你的核心内容里插入或移出hello。当你这样做的时候，要注意到你的新模块在/proc/modules里。

而且，编译文件不推荐从X下插入的原因是内核有一条需要用printk打印的消息，它把它送给了控制台。如果你不使用X，它就送到了你使用的虚拟终端（你用Alt-F选择的哪个）并且你可以看到。相反的，如果你使用了X，就有两种可能性。如果用xterm –C打开了一个控制台，输出将被送到哪里。如果没有，输出将被送到虚拟终端7——被X“覆盖”的那个。

如果你的内核变得不稳定，你可以在没有X的情况下得到调试消息。在X外，printk可以直接从内核中输出到控制台。而如果在X里，printk输出到一个用户态的进程（xterm –C）。当进程接收到CPU时间，它会将其送到X服务器进程。然后，当X服务器进程接收到CPU时间，它将会显示，但是一个不稳定的内核意味着系统将会崩溃或重起，所以你不希望显示错误的消息，然后可能被解释给你什么发生了错误，但是超出了正确的时间。

1.2 多文件内核模块

有些时候在几个源文件之间分出一个内核模块是很有意义的。在这种情况下，你需要做下面的事情：

1.       在除了一个以外的所有源文件中，增加一行#define __NO_VERSION__。这是很重要的，因为module.h一般包括kernel_version的定义，这是一个全局变量，包含模块编译的内核版本。如果你需要version.h，你需要把自己把它包含进去，因为如果有__NO_VERSION__的话module.h不会自动包含。

2.       象通常一样编译源文件。

3.       把所有目标文件联编成一个。在X86下，用ld –m elf_i386 –r –o .o <1^st source file>

这里给出一个这样的内核模块的例子。

ex start.c   

/* start.c

 * Copyright (C) 1999 by Ori Pomerantz

 *

 * "Hello, world" - the kernel module version.

 * This file includes just the start routine

 */

/* The necessary header files */

/* Standard in kernel modules */

#include    /* We‘re doing kernel work */

#include    /* Specifically, a module */

/* Deal with CONFIG_MODVERSIONS */

#if CONFIG_MODVERSIONS==1

#define MODVERSIONS

#include

#endif       

/* Initialize the module */

int init_module()

{

  printk("Hello, world - this is the kernel speaking\n");

  /* If we return a non zero value, it means that

   * init_module failed and the kernel module

   * can‘t be loaded */

  return 0;

}

ex stop.c   

/* stop.c

 * Copyright (C) 1999 by Ori Pomerantz

 *

 * "Hello, world" - the kernel module version. This

 * file includes just the stop routine.

 */

/* The necessary header files */

/* Standard in kernel modules */

#include    /* We‘re doing kernel work */

#define __NO_VERSION__      /* This isn‘t "the" file

                             * of the kernel module */

#include    /* Specifically, a module */

#include    /* Not included by

                              * module.h because

                              * of the __NO_VERSION__ */

/* Deal with CONFIG_MODVERSIONS */

#if CONFIG_MODVERSIONS==1

#define MODVERSIONS

#include

#endif       

/* Cleanup - undid whatever init_module did */

void cleanup_module()

{

  printk("Short is the life of a kernel module\n");

}

ex Makefile   

# Makefile for a multifile kernel module

CC=gcc

MODCFLAGS := -Wall -DMODULE -D__KERNEL__ -DLINUX

hello.o:    start.o stop.o

        ld -m elf_i386 -r -o hello.o start.o stop.o

start.o:    start.c /usr/include/linux/version.h

        $(CC) $(MODCFLAGS) -c start.c

stop.o:     stop.c /usr/include/linux/version.h

        $(CC) $(MODCFLAGS) -c stop.c