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在Linux可加载内核模块中探秘(6)



         第一部分：基础知识
    第六章：内核守护进程
    作者：CoolBoy
    今天我们将结束关于LKM基础知识部分的讲解，首先讲讲内核守护进程。

    　　内核守护进程的运行文件是（/sbin/kerneld），从文件的名字就可以猜到，这个进程会一直运行在用户空间，等待着其他动作的发生。当然，有些同学的机器上是没有运行这个进程的，这样就必须在build内核的时候，激活Kerneld选项。

    　　Kerneld的工作原理是这样的：如果内核需要去访问某个设备，而恰好此时这个设备又是不可用的，那么它是不是要产生一个访问错误呢？答案是NO！这时它一定会去找Kerneld帮忙，如果Kerneld有能力提供那个设备的访问接口，那么它就会加载相应的LKM程序（一般作为设备驱动程序），然后内核就可以访问到这个设备了。大家看到，内核守护进程实际上就是为内核提供服务的常驻程序，它能在需要（或者不需要）的时候，加载（或者是卸载）相应的LKM程序，但大家还应该了解的是，上述过程是同时发生于用户空间和内核空间的。

    　　Kerneld存在于用户空间，如果在内核空间运行着的内核需要kerneld提供一个新的模块程序给它，它就会给Kernel发送一个字符串，字符串里存放了需要加载何种模块程序的信息。当然，内核程序也许并不知道某个具体的模块程序（*.OBJ）是什么名字，那么它就会发出一个通用的字符串（例如eth0表示网卡0），这时Kerneld就会去查找/etc/modules.conf列表，从中得到设备的对应的LKM程序名。如下面这行，意思是eth0对应DEC的TULIP驱动程序：

    　　# /etc/modules.conf
    　　alias eth0 tulip

    　　Kerneld从内核得到字符串并找到对应的LKM程序的过程，是在用户空间中完成的。而在内核空间完成的动作，需要调用到四个内核函数。这几个函数其实都调用了系统调用kerneld_send（关于kerneld_send怎样被调用，参见linux/kerneld.h），如下列出了这四个函数：

    int request_module (const char *name); 告诉kerneld核心所需要的模块名字（或者别名）

    int release_module (const char* name, int waitflag); 卸载一个模块

    int delayed_release_module (const char *name); 延迟卸载

    int cancel_release_module (const char *name); 取消对delayed_release_module的调用

    （注：核心2.2.x使用另外的一种请求加载新模块的机制）

    　　好了，这下我们可以来创建一个我们自己的设备驱动程序了。我们创建的这个程序很简单，它几乎不做什么事情，只是作为一个演示，但如果你有兴趣加些代码，就可以监视TTY（终端）的动作了。下面就是这个程序的代码：

    #define MODULE
    #define __KERNEL__

    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include

    /*这里什么都没做，只是演示一下*/
    static int driver_open(struct inode *i, struct file *f)
    　{
    　　printk(\"<1>Open Function\\n\");
    　　return 0;
    　}

    /*把将要运用于我们的LKM中的各个函数注册*/
    static struct file_operations fops = {
    NULL,　　/*lseek*/
    NULL,　　/*read*/
    NULL,　　/*write*/
    NULL,　　/*readdir*/
    NULL,　　/*select*/
    NULL,　　/*ioctl*/
    NULL,　　/*mmap*/
    driver_open,　　/*open*/
    NULL,　　/*release*/
    NULL　　/*fsync...*/
    };

    int init_module(void)
    　{
    　　/*register driver*/
    　　if(register_chrdev(40, \"driver\", &fops)) return -EIO;
    　　return 0;
    　}

    void cleanup_module(void)
    　{
    　　/*unregister*/
    　　unregister_chrdev(40, \"driver\");
    　}

    　　其中最最最重要的函数是register_chrdev(...)，它将我们的驱动程序注册为主注册号40，如果你访问此驱动，按下面的方法做：

    # mknode /dev/driver c 40 0
    # insmod driver.o

    　　然后就可以访问此驱动程序了（由于版面有限，这个驱动没做任何事情）。file_operations结构 提供了我们将向系统提供的一切函数。大家可以看到这里仅实现了一个哑元函数OPEN，它只打 印一点东西。不过，很显然，利用上述方法，你可以对你的设备进行任何操作。实作一下，如果你打算记 录下一些有趣的数据（例如键盘按键记录），你可以在你的设备驱动中内建一个缓冲区，然后通过设备设 备输出缓冲区中的内容。

    　　今天就讲到这里了。基础部分的知识介绍完了，不知道大家有什么意见？下章我们将会作很多有趣的“整蛊程序”，欢迎来参观哦！



    发布人:Crystal 来自:Linux专区 

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