本节将介绍向Linux内核中动态添加功能的结构—内核模块的编写方法。内核模块Linux内核是单内核（monolithic kernel），也就是所有的内核功能都集成在一个内核空间内。但是内核具有模块功能，可以将磁盘驱动程序、文件系统等独立的内核功能制作成模块，并动态添加到内核空间或者删除。内核模块是可以动态添加到Linux内核空间的二进制文件，文件扩展名为ko。内核模块的编写方法大致有两种。一种是将内核源码树带有的功能编写为模块的方法（参考Hack #2），另一种是将内核源码树中所没有的特有功能编写为模块的方法。通过内核配置编写模块把内核源代码文件中CONFIG_*=m的项目所对应的驱动程序编写为模块。编写生成的模块一般安装在/lib/modules/内核版本/kernel下。以RHEL6为例
# ls /lib/modules/2.6.32-71.29.1.el6.x86_64/kernel/ arch crypto drivers fs kernel lib mm net sound编写特有的内核模块下面将介绍如何编写内核源码树中所没有的特有内核模块。以mymod模块为例说明，请将下面的代码以mymod.c为文件名保存。
#include <linux/module.h> #include <linux/timer.h> #include <linux/errno.h> static int sec = 5; module_param(sec, int, S_IRUGO|S_IWUSR); MODULE_PARM_DESC(sec, "Set the interval."); static void mymod_timer(unsigned long data); static DEFINE_TIMER(timer, mymod_timer, 0, 0); static void mymod_timer(unsigned long data) { printk(KERN_INFO "mymod: timer\n"); mod_timer(&timer, jiffies + sec * HZ); } static int mymod_init(void) { printk(KERN_INFO "mymod: init\n"); if (sec <= 0) { printk(KERN_INFO "Invalid interval sec=%d\n", sec); return -EINVAL; } mod_timer(&timer, jiffies + sec * HZ); return 0; } static void mymod_exit(void) { del_timer(&timer); printk(KERN_INFO "mymod: exit\n"); } module_init(mymod_init); module_exit(mymod_exit); MODULE_AUTHOR("Hiroshi Shimamoto"); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("My module");在模块的源代码中包含（include）头文件linux/module.h。名为module_int()和module_exit()的宏，可以调用回调（callback）函数来进行初始化和终止模块的处理。在模块的源文件中进行如下描述，就可以在添加模块时调用初始化函数，在删除模块时调用终止函数。module_init(初始化函数名)；module_exit(终止函数名)；在这个例子模块的情形下调用的分别是mymod_init()和mymod_exit()。初始化函数为了表示初始化已正常完成，需要返回0。按照Linux内核中的写法，发生错误（error）时将返回一个值为负数的错误代码。在这个例子中，如果设定值出错，则处理为-EINVAL（非法值）。下面先用3个宏对模块进行定义，但在模块编写中并不是必需的。
这个例子模块还用到了模块参数。模块参数可以使用module_param()宏来生成。module_param(参数名，参数类型，权限（permission）)；在例子模块中，sec定义为int类型的模块参数。另外，还可以使用MODULE_PARM_DESC()宏来对模块参数进行说明。先简单介绍一下这个例子的运行过程。当添加模块时，会调用指定为初始化函数的mymod_init()。在mymod_init()中首先通过printk()输出：mymod: init然后确认模块参数sec是否正常。在模块参数sec的值为0以下的异常情形时，会返回EINVAL错误代码并终止程序。在判断模块参数sec正常后，将内核计时器设置为sec秒后启动超时（timeout）函数mymod_timer()。在每隔sec秒启动的mymod_timer()中，首先使用printk()输出：
mymod: timer再次设置sec秒的内核计时器，然后终止。当删除模块时，会调用mymod_exit()函数，删除内核计时器，通过printk()输出：
mymod: exit于是模块终止。接下来需要准备编写模块所需的Makefile。由于是使用内核的创建框架来生成，因此Makefile的内容非常简单。
obj-m :=mymod.o最后执行下列make命令，通过当前目录（current directory）的源代码和Makefile生成模块mymod.ko。
# make -C /lib/modules/'uname 杛'/build M='pwd'通过使用modinfo命令，可以看到所生成模块mymod.ko的信息。从这里可以看到使用MODULE_*宏所指定的内容。
# modinfo mymod.ko filename: mymod.ko description: My module license: GPL author: Hiroshi Shimamoto srcversion: 61A3BB7CFC0C89B8344F5A5 depends: vermagic: 2.6.32-71.29.1.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions parm: sec:Set the interval. (int)添加内核模块添加内核模块需要用到insmod命令或modprobe命令。通过执行insmod命令把生成的mymod.ko模块添加进来。
# insmod mymod.ko使用dmesg命令，可以看到例子模块mymod.ko的输出内容。
# dmesg | tail : mymod: init作为模块初始化函数mymod_init()所调用的printk()的输出内容会在最后一行显示。使用lsmod可以显示目前添加到内核中的模块列表。
# lsmod Module Size Used by mymod 1482 0 :可以看到，mymod行存在，模块已添加。要将已添加的模块从内核空间删除时，可以使用rmmod命令。
# rmmod mymod执行rmmod命令后，模块将从内核空间内删除，使用lsmod命令就不会再输出mymod行。此外，使用dmesg命令还可以看到终止模块的处理中printk()输出的信息mymod: exit。
# dmesg | tail : mymod: exit下面针对模块参数作一些介绍。在添加模块后，就会在/sys/module下生成对应的目录和文件。
# ls /sys/module/mymod/holders initstate notes parameters refcnt sections srcversion可以确认在parameters下生成的模块mymod中所定义的参数sec。
# ls -l /sys/module/mymod/parameters/sec-rw-r--r--. 1 root root 4096 May 15 06:34 /sys/module/mymod/parameters/sec其内容应当是初始值5。
# cat /sys/module/mymod/parameters/sec5模块参数可以在使用insmod添加模块时对值进行指定。
# insmod mymod.ko sec=10进行上述操作后，添加mymod.ko时模块参数sec就为10，默认间隔5秒的超时变成间隔10秒。小结本节介绍了内核模块的编写方法。编写特有内核模块是Kernel构建的入门级操作，你也可以尝试一下。参考文献 Documentation/kbuild/modules.txt—Hiroshi Shimamoto
相关资源：Linux内核精髓-精通Linux内核必会的75个绝技.pdf