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Linux内核编程全集1

发布时间:2005-05-04 10:32:47来源:红联作者:非你不要
Linux内核编程(前言)
著者:Ori Pomerantz
翻译:徐辉

译者前言
这是我的第一次尝试,在此之前我还没有接触过Linux,所以翻译得很粗糙,有的地方我自己也不明白,只好照着翻下来。而且急急匆匆,毛毛草草,一定有许多错误或不当之处。我一向就是这么毛草的啦,总是给我的组织丢脸。?所以如果你发现了有什么错误或者解释不清的地方,希望能够指正,敬请把您的金玉之言发到我的信箱里。
本人此举旨在结识天下Linux英雄。本人徐辉(号:水光月影,真命天子)现在北大方正研究院读研,主要研究方向是信息安全、数据加密和Linux的安全性。由于我们的工作在方正尚属开创,所以希望能够结识最多的Linux、网络安全方面的高手。如果您有什么项目需要合作,或者有什么好的提议,或者有关于安全方面的需求,或者有比较好的资料,敬请与我们联系。本人将感激不尽。? //bow
本书英文下载版可在http://metalab.unc.edu/ldp找到。印刷版请见书后的说明。
最后必须声明:本书翻译完全是个人行为,我只代表我个人。本资料为内部交流使用,未经作者及译者许可,任何单位和个人不得将本资料用作商业用途。如经发现,本人有权力追究法律责任。
译者email:xu_hui@icst.pku.edu.cn

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 /* Were 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 "");

/* If we return a non zero value, it means that
* init_module failed and the kernel module
* cant be loaded */
return 0;
}


/* Cleanup - undid whatever init_module did */
void cleanup_module()
{
printk(""Short is the life of a kernel module "");
}

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。

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 <1st 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 /* Were 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 "");

/* If we return a non zero value, it means that
* init_module failed and the kernel module
* cant 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 /* Were doing kernel work */

#define __NO_VERSION__ /* This isnt ""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 "");
}
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
文章评论

共有 11 条评论

  1. D调漫步 于 2011-07-14 17:09:21发表:

    顶!!!

  2. hloves1988 于 2011-07-11 14:44:15发表:

    顶、

  3. tljqis 于 2011-06-26 13:45:04发表:

    呵呵。谢啦

  4. pili818 于 2011-06-18 11:54:46发表:

    有点感觉???

  5. lxxwyy 于 2011-06-11 22:40:54发表:

    haoyahao

  6. candy562074469 于 2009-10-27 21:28:58发表:

    慢慢看 这个帖子好老啊

  7. kking 于 2009-10-27 15:58:18发表:

  8. wangdonghua 于 2009-10-27 08:38:34发表:

    慢慢看 这个帖子好老啊

  9. wide 于 2005-08-26 00:54:53发表:

    学习

  10. zz123 于 2005-06-30 00:48:53发表:

    支持

  11. cooc 于 2005-05-22 00:32:45发表: