一、题目

编写一个内核模块，在/proc文件系统中增加一个目录hello，并在这个目录中增加一个文件world，文件的内容为hello world。内核版本要求2.6.18

二、实验环境

物理主机：win7 64bit， i5双核，8G内存

虚拟机：Vmware Workstation 10.0.2

虚拟主机： CentOs-5.11，内核2.6.18

三、实验思路

在着手解决问题之前，我在网上查阅了一些资料，大多是关于模块的介绍。linux内核采用的是模块化编程，这样可以很容易的添加或删除一个功能，同时可以在内核运行的过程中可以动态的添加功能，这部分功能的代码被称为"模块"，我们写的驱动程序就是一个模块。模块在需要使用的时候被加载，不需要的时候可以卸载，这样可以有效的精简系统。对于plinux中的/proc文件系统，它是一个虚拟的文件系统，由内核在运行时动态生成。它提供了内核运行时的配置和状态信息。用户可以通过这些文件来获取、或修改内核的信息。根据题目要求，我们首先要在/proc目录下创建一个hello目录，再在hello目录下创建world文件，文件中的内容为hello world，因此，首先要了解在/proc下创建目录和文件的函数。

struct proc_dir_entry *create_proc_entry(const char *name, mode_t mode, struct proc_dir_entry *parent);

name：文件名

mode：文件权限

parent：文件在 /proc 文件系统中父目录指针。

返回值是创建完成的 proc_dir_entry 指针（或者为 NULL，说明在 create 时发生了错误）。然后通过这个返回的指针来初始化这个文件入口的其他参数，如在对该文件执行读写操作时应该调用的函数。

四、具体实现步骤

1．准备工作

• 查看内核版本

使用 uname -a 命令查看当前内核版本：

• 写内核模块需要root权限，升级至root用户

2. 编写helloworld.c文件

创建一个文件夹然后创建一个文件helloworld.c

3.编写Makefile

接下来编写Makefile文件，该文件与helloworld.c位于同一文件夹下

4. 运行make

编写完makefile文件后，保存退出，在makefile文件所在的目录下运make命令

• 此时出现错误，提示如截图所示
• 进入错误提示的文件夹下，可以看到红色的build文件，红色表build是一个链接

• 进一步用ls –l查看其文件属性，build实际指向的是/usr/src/kernels/2.6.18-398.e15-i686

• 解决方案：安装内核模块，这可能是由于在安装系统的时候没有安装完整，（参考http://www.cnblogs.com/fsjohnhuang/p/3903091.html）

• 安装之后，仍然报错，于是查看build指向的文件夹

• 发现我自己的电脑上，对应的文件夹名字如下（这里让我感觉很奇怪，因为实验一开始的时候，用uname -a命令查看内核版本的时候，子版本号是398，但是在系统中，内核对应文件夹名却是402）于是把402改为398

• 然后就可以进行编译了

• make之后会生成一些跟模块相关的文件，如下图

5. 查看.ko文件属性

用modinfo命令查看make生成的.ko文件的属性

• 出现错误，提示为找不到命令
• 解决方案：可以在home目录下查看.bash_profile里的PATH。如果是：PATH=$PATH:$HOME/bin则需要添加成如下：

PATH=$PATH:$HOME/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin

（参考：http://www.jb51.net/LINUXjishu/32192.html）这个问题也是装系统时只装了精简模式导致的，这导致有些命令不能使用

• 然后重新启动虚拟机，再次运行modinfo命令就可以查看模块信息了

6. 加载模块

接下来用insmod加载模块

7. 查看所有模块

模块加载成功后，就可以使用lsmod列出所有的模块，如下图，可以看到helloworld模块

8. 查看内核日志信息

用dmesg | tail 输出内核中的日志信息

可以看到最后一行已经打印出了代码中设定的文本

9. 打开打开/proc/hello/world

最后打开/proc/hello/world ，则会输出/proc/hello/world 内容

至此，模块加载的工作已经完成，下面开始卸载模块

10. 卸载模块

用rmmod来卸载模块

11. 查看当前模块

再次查看当前的模块，可以看到已经没有helloworld了

12. 查看打印信息

查看卸载时的打印信息

卸载成功，实验结束

五、总结

通过这次实验，对Linux系统的模块编程有了一定的了解。一个Linux内核模块主要由如下几个部分组成。

（1）模块加载函数

当通过insmod或modprobe命令加载内核模块时，模块的加载函数会自动被内核执行，完成本模块的相关初始化工作。

（2）模块卸载函数

当通过rmmod命令卸载某模块时，模块的卸载函数会自动被内核执行，完成与模块卸载函数相反的功能。

（3）模块许可证声明

许可证（LICENSE）声明描述内核模块的许可权限，如果不声明LICENSE，模块被加载时，将收到内核被污染 （kernel tainted）的警告。

在Linux内核模块领域，可接受的LICENSE包括"GPL"、"GPL v2"、"GPL and additional rights"、"Dual BSD/GPL"、"Dual MPL/GPL"和"Proprietary"（关于模块是否可以采用非GPL许可权如"Proprietary"，这个在学术界和法律界都有争议）。

大多数情况下，内核模块应遵循GPL兼容许可权。Linux内核模块最常见的是以MODULE_LICENSE( "GPL v2" )语句声明模块采用GPL v2。

在编译内的时候，如果用Makefile方式的话，要特别注意在Makefile文件中，需要空格的地方都用tab键代替，否则会出现错误。同时，需要将内核源代码所在的目录作为一个参数传递给make命令。