【linux学习】linux的模块机制

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前言

Linux允许用户通过插入模块，实现干预内核的目的。一直以来，对linux的模块机制都不够清晰，因此本文对内核模块的加载机制进行简单地分析。

ref:https://www.cnblogs.com/fanzhidongyzby/p/3730131.html

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模块的Hello World！

我们通过创建一个简单的模块进行测试。首先是源文件main.c和Makefile。
florian@florian-pc:~/module$ cat main.c

#include<linux/module.h>
#include<linux/init.h>static int __init init(void){printk("Hi module!\n");return 0;}static void __exit exit(void){printk("Bye module!\n");}module_init(init);module_exit(exit);

其中init为模块入口函数，在模块加载时被调用执行，exit为模块出口函数，在模块卸载被调用执行。
florian@florian-pc:~/module$ cat Makefile

obj-m += main.o#generate the pathCURRENT_PATH:=$(shell pwd)#the current kernel version numberLINUX_KERNEL:=$(shell uname -r)#the absolute pathLINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL)#complie objectall:make -C (LINUXKERNELPATH)M=(CURRENT_PATH) modules#cleanclean:make -C (LINUXKERNELPATH)M=(CURRENT_PATH) clean

其中，obj-m指定了目标文件的名称，文件名需要和源文件名相同（扩展名除外），以便于make自动推导。

然后使用make命令编译模块，得到模块文件main.ko。

florian@florian-pc:~/module$ make

make -C /usr/src/linux-headers-2.6.35-22-generic M=/home/florian/module modulesmake[1]: 正在进入目录 `/usr/src/linux-headers-2.6.35-22-generic'Building modules, stage 2.MODPOST 1 modulesmake[1]:正在离开目录 `/usr/src/linux-headers-2.6.35-22-generic'

使用insmod和rmmod命令对模块进行加载和卸载操作，并使用dmesg打印内核日志。

florian@florian-pc:~/module$ sudo insmod main.ko;dmesg | tail -1

[31077.810049] Hi module!

florian@florian-pc:~/module$ sudo rmmod main.ko;dmesg | tail -1

[31078.960442] Bye module!

通过内核日志信息，可以看出模块的入口函数和出口函数都被正确调用执行。

模块文件
使用readelf命令查看一下模块文件main.ko的信息。

florian@florian-pc:~/module$ readelf -h main.ko

ELF Header:Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00Class:                             ELF32Data:                              2's complement, little endianVersion:                           1 (current)OS/ABI:                            UNIX - System VABI Version:                       0Type:                              REL (Relocatable file)Machine:                           Intel 80386Version:                           0x1Entry point address:               0x0Start of program headers:          0 (bytes into file)Start of section headers:          1120 (bytes into file)Flags:                             0x0Size of this header:               52 (bytes)Size of program headers:           0 (bytes)Number of program headers:         0Size of section headers:           40 (bytes)Number of section headers:         19Section header string table index: 16

user@root:~/module$ sudo readelf -h main.ko
ELF Header:Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00Class:                             ELF64Data:                              2's complement, little endianVersion:                           1 (current)OS/ABI:                            UNIX - System VABI Version:                       0Type:                              REL (Relocatable file)Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64Version:                           0x1Entry point address:               0x0Start of program headers:          0 (bytes into file)Start of section headers:          2936 (bytes into file)Flags:                             0x0Size of this header:               64 (bytes)Size of program headers:           0 (bytes)Number of program headers:         0Size of section headers:           64 (bytes)Number of section headers:         22Section header string table index: 21

我们发现main.ko的文件类型为可重定位目标文件，这和一般的目标文件格式没有任何区别。我们知道，目标文件是不能直接执行的，它需要经过链接器的地址空间分配、符号解析和重定位的过程，转化为可执行文件才能执行。

那么，内核将main.ko加载后，是否对其进行了链接呢？

ref:https://www.cnblogs.com/fanzhidongyzby/p/3730131.html