在linux中引入模块机制有什么好处(在linux中引入模块机制有什么好处)

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在linux中引入模块机制的优点如下:1 .当应用程序退出时，它可以忽略资源的释放或其他清理工作，但模块的退出函数必须仔细撤销初始化函数所做的一切；2.这种机制有助于缩短模块的开发周期，即注册和卸载灵活方便。

Linux引入模块机制有什么好处？首先，模块预先注册自己以服务未来的请求，然后它的初始化功能立即结束。换句话说，模块初始化函数的任务就是为后面调用函数做准备。

好处:

1)当应用程序退出时，可以忽略资源的释放或其他清理工作，但模块的退出函数必须仔细撤销初始化函数所做的一切。

2)这种机制有助于缩短模块的开发周期。也就是注册和卸载都非常灵活方便。

Linux模块机制分析Linux允许用户通过插入模块来干预内核。长期以来，linux的模块机制不够清晰，本文简单分析内核模块的加载机制。

你好模块世界！

我们通过创建一个简单的模块进行测试。第一个是源文件main.c和Makefile。

Florian @ Florian-PC:~/module $ cat main . c

# include & ltLinux/module . h & gt；# include & ltLinux/init . h & gt；static int _ _ init init(void){ printk(& quot；嗨模块！\ n & quot);返回0；}静态void _ _ exit exit(void){ printk(& quot；再见模块！\ n & quot);} module_init(初始化)；module_exit(退出)；Init是模块入口函数，在模块加载时调用并执行，exit是模块出口函数，在模块卸载时调用并执行。

Florian @ Florian-PC:~/module $ cat Makefile

obj-M+= main . o #生成PATH CURRENT _ PATH:= $(shell pwd)#当前内核版本号LINUX_KERNEL:=$(shell uname -r)#绝对路径LINUX _ KERNEL _ PATH:=/usr/src/LINUX-headers-$(LINUX _ KERNEL)# compile object all:make-C $(LINUX _ KERNEL _ PATH)M = $(CURRENT _ PATH)Modules # clean clean:make-C $(LINUX _ KERNEL _ PATH)M = $(CURRENT _ PATH)clean

然后用make命令编译该模块，以获得模块文件main.ko

Florian @ Florian-PC:~/module $ make

make-c/usr/src/Linux-headers-2 . 6 . 35-22-generic m =/home/Florian/module modules make[1]:进入目录`/usr/src/Linux-headers-2 . 6 . 35-22-generic & # 39；构建模块，stage2.modpost1modules make [1]:离开目录`/usr/src/Linux-headers-2 . 6 . 35-22-generic & # 39；使用insmod和rmmod命令加载和卸载模块，使用dmesg打印内核日志。

Florian @ Florian-PC:~/module $ sudo insmod main . ko；dmesg | tail -1[31077.810049] Hi模块！Florian @ Florian-PC:~/module $ sudo rmmod main . ko；dmesg | tail -1[31078.960442] Bye模块！通过内核日志信息，我们可以看到模块的入口函数和出口函数被正确调用和执行。

模块文件

使用readelf命令检查模块文件main.ko的信息

Florian @ Florian-PC:~/module $ readelf-h main . ko

精灵头:魔法:7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00类:ELF32数据:2 & # 39；s补码， 小端版本:1(当前)OS/ ABI: UNIX - System V ABI版本:0类型:REL(可重定位文件)机器:Intel 80386版本:0x1入口点地址:0x0程序头开始ers: 0(进入文件的字节数)段头开始:1120(进入文件的字节数)标志:0x0此头的大小:52(字节)程序头的大小:0(字节)程序头的数量:0段头的大小:40(字节) 节头个数:19节头字符串表索引:16我们发现main.ko的文件类型是一个可重定位的目标文件，和一般的目标文件格式没有区别。 我们知道，目标文件是不能直接执行的，需要经过地址空间分配、符号解析、链接器重定位后，才能转换成可执行文件。

那么内核加载main.ko后，是否链接？

模块数据结构

首先，我们来看看模块的内核数据结构。

Linux 3 . 5 . 2/内核/模块. h:220

结构模块{ …… /*启动函数。*/int(* init)(void)；…… /*销毁功能。*/void(*退出)(void)；……};模块数据结构的init和exit函数指针记录了我们定义的模块入口函数和出口函数。

模块加载

模块加载由内核系统调用init_module完成。

Linux 3 . 5 . 2/内核/模块. c:3009

/*这是真正工作发生的地方*/SYSCALL_DEFINE3(init_module，void __user *，umod，unsigned long，len，const char __user *，uargs){ struct module * mod；int ret = 0；…… /*做所有的苦工*/ mod = load_module(umod，len，uargs)；//模块加载.../*启动模块*/if (mod-> init！= NULL)ret = do _ one _ init call(mod-& gt；init)；//模块初始化函数调用...返回0；}系统调用init_module由SYSCALL_DEFINE3(init_module)实现...)，还有两个关键的函数调用。Load_module用于模块加载，do_one_initcall用于回调模块的init函数。

函数load_module实现为。

Linux 3 . 5 . 2/内核/模块. c:2864

/*分配和加载模块:注意，第0节的大小始终为零，我们依赖于此作为可选节。*/static struct module * load _ module(void _ _ user * umod，unsigned long len，const char _ _ user * uargs){ struct load _ info info = { NULL，}；结构模块* mod长错误；…… /*从用户空间复制blobs，检查它们是否正常。*/ err =复制并检查(& ampinfo，umod，len，uargs)；//复制到内核if (err)返回ERR _ PTR(ERR)；/*找出模块布局，并分配所有内存。*/mod = layout _ and _ allocate(& amp；info)；//地址空间分配if(is _ err(mod)){ err = ptr _ err(mod)；goto free _ copy} …… /*修复syms，使st_value成为指向位置的指针。*/err = simplify _ symbols(mod & amp；info)；//符号解析if (err

因此，当模块被加载时，内核链接模块文件main.ko！

至于函数do_one_initcall的实现，比较简单。

linux3.5.2/kernel/init.c:673

int _ _ init _ or _ module do _ one _ init call(init call _ t fn){ int count = preempt _ count()；int retif(init call _ debug)ret = do _ one _ init call _ debug(fn)；else ret = fn()；//调用initmodule...返回ret}即调用模块的入口函数init。

模块卸载

模块卸载由内核系统调用delete_module完成。

Linux 3 . 5 . 2/内核/模块. c:768

SYSCALL_DEFINE2(delete_module，const char __user *，name_user，unsigned int，flags){ struct module * mod；char NAME[模块名称长度]；int ret，forced = 0；…… /*最终毁灭现在没人用了。*/if(mod->；退出！= NULL)mod-& gt；exit()；//调用退出模块...free _ mod(mod)；//卸载模块...}通过回调exit完成模块的导出功能，最后调用free_module卸载模块。