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一、引言
Linux模块是一些可以独立于内核单独编译的内核函数和数据类型集合，是可增删的内核部分。模块在内核启动时装载称为静态装载，在内核已经运行时装载称为动态装载。模块可以扩充内核所期望的任何功能，但通常用于实现设备驱动程序。
二、实验内容
问题A：分析实验以上模块，编写一个测试该模块的用户程序，比较该模块读取的时间和用gettimeofday()读取的时间的精度。
问题B：实现一个模块用它遍历当前进程的父进程和任务队列，并将遍历的结果输出到一个proc文件中（遍历可以从current当前进程开始，父进程遍历到初始化进程，遍历任务队列可以利用for_each_process宏）。
三、实验代码
mod_a.c
/*****************************************
*
* 动态模块设计
*
* Copyright: (C) 2018.5.3 by shaomingshan
*
* Install: insmod mod_a.ko
*
* Remove: rmmod mod_a.ko
*
*****************************************/
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/jiffies.h>
#define MODULE_NAME "mod_a"
//proc结构变量
static struct proc_dir_entry* myfile;
static int
jif_show(struct seq_file *m, void *v)
{
seq_printf(m,"%ld\n",(unsigned long) jiffies);
return 0;
}
static int
jif_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
return single_open(file, jif_show, NULL);
}
static const struct file_operations jif_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = jif_open,
.read = seq_read,
.llseek= seq_lseek,
.release= single_release,
};
//装入模块
static int __init
mod_init(void)
{
//创建/proc/myfile1文件
myfile = proc_create("myfile1", 0, NULL, &jif_fops);
return 0;
}
//卸载模块
static void __exit
mod_exit(void)
{
//移除/proc/myfile1文件
remove_proc_entry("myfile1", NULL);
printk("Goodbye.\n");
}
module_init(mod_init);
module_exit(mod_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Test");
MODULE_AUTHOR("xxx");
Makefile
obj-m := mod_a.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(shell pwd) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(shell pwd) clean
mod_b.c
/*****************************************
*
* 动态模块设计
*
* Copyright: (C) 2018.5.3 by shaomingshan
*
* Install: insmod mod_b.ko
*
* Remove: rmmod mod_b.ko
*
*****************************************/
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#define MODULE_NAME "mod_b"
//proc结构变量
static struct proc_dir_entry* myfile;
int myshow(struct seq_file *, void *);
int myopen(struct inode *, struct file *);
int myshow(struct seq_file *m, void *v)
{
struct task_struct *task;
for_each_process(task){
seq_printf(m,"%d %s\n",task->pid,task->comm);
}
return 0;
}
int myopen(struct inode *inode, struct file *file)
{
return single_open(file, myshow, NULL);
}
static const struct file_operations my_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = myopen,
.read = seq_read,
.llseek= seq_lseek,
.release= single_release,
};
//装入模块
static int __init
mod_init(void)
{
//创建/proc/myfile2文件
myfile = proc_create("myfile2", 0444, NULL, &my_fops);
return 0;
}
static void __exit
mod_exit(void)
{
//移除/proc/myfile2文件
remove_proc_entry("myfile2", NULL);
printk("Goodbye.\n");
}
module_init(mod_init);
module_exit(mod_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("Test");
MODULE_AUTHOR("xxx");
Makefile
obj-m := mod_b.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(shell pwd) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(shell pwd) clean
main.c
/*****************************************
*
* 动态模块设计
*
* Copyright: (C) 2018.5.3 by shaomingshan
*
* Compile: gcc -o main main.c
*
* Execute: ./main
*
*****************************************/
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#define HZ 100
FILE *thisProcFile;
struct timeval now;
char line[64];
int main(){
while (1) {
thisProcFile = fopen("/proc/myfile1" ,"r");
gettimeofday(&now, NULL);
fgets(line , 64, thisProcFile);
unsigned long jiffies = atol(&line[6]);
close(thisProcFile);
printf("jiffies:%ld; timeofday:%ld\r", jiffies / HZ, now.tv_sec);
fflush(stdout);
sleep(1);
}
return 0;
}
Makefile
src = main.c
all: main
main: $(src)
gcc $(src) -o main
clean:
rm main
四、运行结果
装载mod_a模块：
proc文件系统中已创建myfile1文件：
模块读取时间和gettimeofday()获取的时间比较：
卸载模块mod_a：
装载模块mod_b.ko
proc文件系统中已创建myfile2文件：
读取/proc/myfile2文件内容：
卸载mod_b模块：
如有错误请指正