linux内核编程

Linux内核编程目录1．HELLO,WORLD................................................................................................一EXHELLO.C..............................................................................................................一1．1内核模块的编译文件........................................................................................................二1.2多文件内核模块..................................................................................................................三2．字符设备文件.......................................................................................................六2．1多内核版本源文件........................................................................................................十四3．/PROC文件系统..............................................................................................十五4．使用/PROC进行输入......................................................................................二十5．和设备文件对话（写和IOCTLS）...........................................................二十八6．启动参数.......................................................................................................四十二7．系统调用.......................................................................................................四十五8．阻塞进程.......................................................................................................五十一9．替换PRINTK’S...........................................................................................六十一10．调度任务.....................................................................................................六十四11．中断处理程序..............................................................................................六十九11.1INTEL结构上的键盘.........................................................................................六十九12．对称多处理.................................................................................................七十三常见的错误.........................................................................................................七十三2.0和2.2版本的区别........................................................................................七十三除此以外..............................................................................................................七十四其他......................................................................................................................七十四GOODSANDSERVICES.....................................................................................................七十四GNUGENERALPUBLICLICENSE........................................................................七十五注..............................................................................................................................八十一1．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“Helloworld”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)1998byOriPomerantz**Hello,world-thekernelmoduleversion.*//*Thenecessaryheaderfiles*//*Standardinkernelmodules*/#includelinux/kernel.h/*We'redoingkernelwork*/#includelinux/module.h/*Specifically,amodule*//*DealwithCONFIG_MODVERSIONS*/#ifCONFIG_MODVERSIONS==1#defineMODVERSIONS#includelinux/modversions.h#endif/*Initializethemodule*/intinit_module(){printk(Hello,world-thisisthekernelspeaking\n);二/*Ifwereturnanonzerovalue,itmeansthat*init_modulefailedandthekernelmodule*can'tbeloaded*/return0;}/*Cleanup-undidwhateverinit_moduledid*/voidcleanup_module(){printk(Shortisthelifeofakernelmodule\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：__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。MODULE——这个标志告诉头文件要给出适当的内核模块的定义。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。__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）。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。exMakefile#MakefileforabasickernelmoduleCC=gccMODCFLAGS:=-Wall-DMODULE-D__KERNEL__-DLINUXhello.o:hello.c/usr/include/linux/version.h$(CC)$(MODCFLAGS)-chello.cechoinsmodhello.ototurnitonechormmodhellototurnifoffecho三echoXandkernelprogrammingdonotmix.echoDotheinsmodandrmmodfromoutside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-Fn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