Linux内核模块，linux嵌入式软件开发

Linux内核模块的概念

首先什么是内核模块呢?这对于初学者无非是个非常难以理解的概念。内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loadable Kernel Module，LKM），我们简称为模块。Linux内核之所以提供模块机制，是因为它本身是一个单内核（monolithic kernel）。单内核的最大优点是效率高，因为所有的内容都集成在一起，但其缺点是可扩展性和可维护性相对较差，模块机制就是为了弥补这一缺陷。

模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。

总之，模块是一个为内核（从某种意义上来说，内核也是一个模块）或其他内核模块提供使用功能的代码块。

Linux基础命令-lsmod

深入理解Linux内核模块管理：lsmod命令详解

lsmod：Linux核心模块状态的窗口

lsmod命令，如同内核模块状态的透明视窗，它揭示了Linux内核中加载的模块详情。这个命令以一种格式化的形式呈现/proc/modules文件内容，提供了关于当前加载模块的详细状态信息。

探索lsmod的展示内容

每个模块的信息由以下字段构成：

Module：模块的名称，通常对应于模块文件（.o或.ko）的名称，但有时也可能使用自定义名称，这个名称会在模块插入时通过insmod命令的选项指定。

Size：模块占用的内存空间，以字节为单位，直观展示了模块在系统内存中的占用情况。

Used by：表示模块实例的使用情况。数字表示正在使用的模块实例数，若为零则表示当前未使用。数字后附带的文本可能揭示了模块的具体用途，如设备名称、文件系统标识符，或是另一个模块的名称，帮助你追踪模块的使用路径。

实例应用：查找ip_vs模块

想要确认ip_vs模块是否已加载？使用lsmod| grep ip_vs命令，它将筛选出所有包含"ip_vs"关键词的模块信息，让你快速定位到目标模块的状态。

通过lsmod的强大功能，你不仅能了解模块的加载情况，还能深入分析它们如何影响系统性能和功能。熟练掌握lsmod命令，是理解和优化Linux内核管理的关键一步。

Linux内核模块简介

Linux内核模块是将特定功能实现为独立组件的技术。它们在Linux系统开发中扮演重要角色，尤其在嵌入式设备驱动开发中。模块以动态可加载的方式提供功能，赋予系统高度灵活性。无需编译整个内核即可添加新功能，简化了集成过程。然而，模块化也引入了版本兼容性问题，可能导致内核崩溃。内存利用率较低是另一个潜在的缺点。

在模块开发中，常用指令包括：插入模块（insmod）、删除模块（rmmod）、列出所有模块（lsmod）和加载特定模块（modprobe）。modinfo命令用于获取模块信息。树形结构查看指令（tree–a）有助于理解目录层次。

内核模块的结构通常包括加载函数、卸载函数、模块许可证声明、可选的模块参数和导出符号。加载函数在模块插入时执行初始化操作，卸载函数执行相反操作。许可证声明确保模块遵守GPL协议，参数允许在加载时传递值，导出符号则允许其他模块依赖于模块中的变量和函数。

模块的编译涉及指定Makefile，其中包含构建过程所需的指令。通过Makefile编译，生成的模块文件（如book.ko）可以在系统中使用。

绕开GPL限制通常涉及将功能实现为模块，公司发布产品时只需发布模块，无需公开源代码。为了支持模块，Linux系统需具备加载和卸载功能，确保模块与内核版本兼容。

内核模块编程基础包括加载和卸载函数、模块声明、参数传递、符号导出和信息声明。模块的灵活性、可扩展性和兼容性是其核心价值所在。