2.2. Hello World 模块

2.2. Hello World 模块

许多编程书籍从一个 "hello world" 例子开始, 作为一个展示可能的最简单的程序的方法. 本书涉及的是内核模块而不是程序; 因此, 对无耐心的读者, 下面的代码是一个完整的 "hello world"模块:

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

static int hello_init(void)
{
        printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
        return 0;
}
static void hello_exit(void)
{

        printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

这个模块定义了两个函数, 一个在模块加载到内核时被调用( hello_init )以及一个在模块被去除时被调用( hello_exit ). moudle_init 和 module_exit 这几行使用了特别的内核宏来指出这两个函数的角色. 另一个特别的宏 (MODULE_LICENSE) 是用来告知内核, 该模块带有一个自由的许可证; 没有这样的说明, 在模块加载时内核会抱怨.

printk 函数在 Linux 内核中定义并且对模块可用; 它与标准 C 库函数 printf 的行为相似. 内核需要它自己的打印函数, 因为它靠自己运行, 没有 C 库的帮助. 模块能够调用 printk 是因为, 在 insmod 加载了它之后, 模块被连接到内核并且可存取内核的公用符号 (函数和变量, 下一节详述). 字串 KERN_ALERT 是消息的优先级. [3]

我们在此模块中指定了一个高优先级, 因为使用缺省优先级的消息可能不会在任何有用的地方显示, 这依赖于你运行的内核版本, klogd 守护进程的版本, 以及你的配置. 现在你可以忽略这个因素; 我们在第 4 章讲解它.

你可以用 insmod 和 rmmod 工具来测试这个模块. 注意只有超级用户可以加载和卸载模块.

% make 
make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-2.6.10'
 CC [M] /home/ldd3/src/misc-modules/hello.o
 Building modules, stage 2.
 MODPOST
 CC /home/ldd3/src/misc-modules/hello.mod.o
 LD [M] /home/ldd3/src/misc-modules/hello.ko 
make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-2.6.10'
% su
root# insmod ./hello.ko
Hello, world
root# rmmod hello
Goodbye cruel world
root#

请再一次注意, 为使上面的操作命令顺序工作, 你必须在某个地方有正确配置和建立的内核树, 在那里可以找到 makefile (/usr/src/linux-2.6.10, 在展示的例子里面 ). 我们在 "编译和加载" 这一节深入模块建立的细节.

依据你的系统用来递交消息行的机制, 你的输出可能不同. 特别地, 前面的屏幕输出是来自一个字符控制台; 如果你从一个终端模拟器或者在窗口系统中运行 insmod 和 rmmod, 你不会在你的屏幕上看到任何东西. 消息进入了其中一个系统日志文件中, 例如 /var/log/messages (实际文件名子随 Linux 发布而变化). 内核递交消息的机制在第 4 章描述.

如你能见到的, 编写一个模块不是如你想象的困难 -- 至少, 在模块没有要求做任何有用的事情时. 困难的部分是理解你的设备, 以及如何获得最高性能. 通过本章我们深入模块化内部并且将设备相关的问题留到后续章节.

[3] 优先级只是一个字串, 例如 <1>, 前缀于 printk 格式串之前. 注意在 KERN_ALERT 之后缺少一个逗号; 添加一个逗号在那里是一个普通的讨厌的错误 ( 幸运的是, 编译器会捕捉到 ).