實(shí)驗(yàn)三-添加內(nèi)核模塊

1、實(shí)驗(yàn)三 添加內(nèi)核模塊一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)Linux模塊的基本概念和原理，學(xué)習(xí)內(nèi)核模塊編程的基本技術(shù)，利用內(nèi)核模塊編程訪問進(jìn)程描述符，操作內(nèi)核的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，加深對進(jìn)程的理解；理解proc文件系統(tǒng)的作用，學(xué)習(xí)proc文件的創(chuàng)建方法，掌握這種用戶態(tài)和核心態(tài)通信的方法。二、實(shí)驗(yàn)平臺：虛擬機(jī)：VMWare9操作系統(tǒng)：Ubuntu12.04編輯器：Gedit | Vi三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）閱讀內(nèi)核模塊實(shí)例hello.c，掌握內(nèi)核模塊的主要構(gòu)成；閱讀Makefile文件，理解內(nèi)核模塊的編譯方法及執(zhí)行過程；掌握模塊安裝、卸載，以及查看模塊信息的方法。查看模塊信息：卸載模塊：（2）設(shè)計一個模塊，功能是列出系統(tǒng)中所

2、有內(nèi)核進(jìn)程的程序名、PID號和進(jìn)程狀態(tài)。主要步驟：閱讀內(nèi)核源代碼，了解進(jìn)程描述符task_struct中與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的成員項(xiàng)，以及訪問進(jìn)程隊(duì)列的宏for_each_process；編寫readprocess模塊，獲取進(jìn)程信息；修改Makefile文件，編譯、安裝模塊，查看輸出信息；查看模塊信息，卸載模塊。readprocess.c：#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/sched.h>#include <

3、;linux/init_task.h>/ 初始化函數(shù)static int hello_init(void) struct task_struct *p; p = NULL; p = &init_task; printk(KERN_ALERT"名稱t進(jìn)程號t狀態(tài)t優(yōu)先級t父進(jìn)程號t"); for_each_process(p) if(p->mm = NULL) /內(nèi)核線程的mm成員為空 printk(KERN_ALERT"%st%dt%ldt%dn",p->comm,p->pid, p->state,p->nor

4、mal_prio,p->parent->pid); return 0;/ 清理函數(shù)static void hello_exit(void) printk(KERN_ALERT"goodbye!n");/ 函數(shù)注冊module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); / 模塊許可申明MODULE_LICENSE("GPL");Makefile代碼：ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=readprocess.oelseKDIR:= /lib/modules/$(shell

5、uname -r)/buildPWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) cleanendif將process.c和Makefile文件放在同一個文件夾下使用make函數(shù)生成后綴為.ko文件:使用命令載入模塊,如圖:使用lsmod命令顯示載入系統(tǒng)的模塊,如圖:（3）利用內(nèi)核模塊編程，在/proc目錄下用自己的學(xué)號創(chuàng)建一個目錄，如/proc/201300834101然后在學(xué)號目錄下創(chuàng)建一個processinfo文件，如/proc/20130083410

6、1/processinfo，此文件為只讀文件，用于顯示所有內(nèi)核進(jìn)程的程序名、PID號和進(jìn)程狀態(tài)。主要步驟：修改（2）中readprocess模塊，在模塊初始化函數(shù)中創(chuàng)建目錄及proc文件，并定義產(chǎn)生proc文件內(nèi)容的函數(shù)（獲取進(jìn)程信息）；在卸載模塊函數(shù)中刪除相應(yīng)的proc文件及目錄；修改Makefile文件，編譯、安裝模塊；Processinfo.c:#include <linux/module.h>/ 初始化模塊#include <linux/proc_fs.h>/ 創(chuàng)建進(jìn)程信息入口#include <linux/sched/task.h>/ 初始進(jìn)程#i

7、nclude <linux/seq_file.h>/ 序列文件#include <linux/slab.h> / 內(nèi)存分配釋放 #include <linux/sched/signal.h> /下一個進(jìn)程char modname = "201608030317"struct task_struct *task;int taskcounts=0;/ 全局進(jìn)程變量static void * my_seq_start(struct seq_file *m, loff_t *pos) /printk(KERN_INFO"Invoke s

8、tartn"); /可以輸出調(diào)試信息 if ( *pos = 0 ) / 表示遍歷開始 task = &init_task;/遍歷開始的記錄地址 return &task; /返回一個非零值表示開始遍歷 else /遍歷過程中 if (task = &init_task ) /重新回到初始地址，退出 return NULL; return (void*)pos;/否則返回一個非零值 static int my_seq_show(struct seq_file *m, void *v)/獲取進(jìn)程的相關(guān)信息 /printk(KERN_INFO"Invok

9、e shown"); seq_printf( m, "#%-3dt ", taskcounts ); /輸出進(jìn)程序號 seq_printf( m, "%dt", task->pid );/輸出進(jìn)程pid seq_printf( m, "%lut ", task->state );/輸出進(jìn)程state seq_printf( m, "%st ", task->comm );/輸出進(jìn)程名稱(comm) seq_puts( m, "n" ); return 0; stati

10、c void * my_seq_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos) /printk(KERN_INFO"Invoke nextn"); (*pos)+; /task指向下一個進(jìn)程? taskcounts+; task= next_task(task); /指向下一個進(jìn)程 return NULL;static void my_seq_stop(struct seq_file *m, void *v)/printk(KERN_INFO"Invoke stopn");/ do nothing stati

11、c struct seq_operations my_seq_fops = /序列文件記錄操作函數(shù)集合 .start = my_seq_start, .next = my_seq_next, .stop = my_seq_stop, .show = my_seq_show;static int my_open(struct inode *inode, struct file *file) return seq_open(file, &my_seq_fops); /打開序列文件并關(guān)聯(lián)my_seq_fops static const struct file_operations my_pr

12、oc = /proc文件操作函數(shù)集合.owner = THIS_MODULE, .open = my_open,.read = seq_read, .llseek = seq_lseek,.release = seq_release ; int _init my_init( void )struct proc_dir_entry* my_proc_entry;printk( "<1>nInstalling '%s' modulen", modname );my_proc_entry = proc_create(modname, 0x644, NU

13、LL, &my_proc);/生成proc文件if (NULL = my_proc_entry) return -ENOMEM;return0; /SUCCESSvoid _exit my_exit( void )remove_proc_entry( modname, NULL );/刪除proc文件printk( "<1>Removing '%s' modulen", modname );module_init(my_init);module_exit(my_exit);MODULE_LICENSE("GPL"); Makefile代碼：ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m:=readprocess.oelseKDIR:= /lib/modules/$(shell uname -r)/buildPWD:= $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modulesclean:$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) cleanendif將processinfo.c和Makefile文件放在同一個文件夾下使用make函數(shù)生成后綴為.ko文件:查看模塊是否存在：使用dmesg命令查看到系統(tǒng)的內(nèi)核模塊信息