### Linux Kernel Module编程指南2.6版知识点梳理
#### 前言
《Linux Kernel Module Programming Guide 2.6》是一本由Peter Jay Salzman、Michael Burian与Ori Pomerantz共同编写的免费书籍，旨在指导读者如何编写Linux内核模块。本书遵循Open Software License 1.1版本的条款，读者可以自由复制、修改和分发本书内容。
#### 1. 内核模块简介
- **内核模块定义**：内核模块是动态加载到内核中的可执行程序，用于扩展内核功能而无需重启系统。
- **内核模块的加载方式**：
- 内核模块可以通过`insmod`或`modprobe`命令加载进内核。
- 也可以通过`rmmod`命令卸载模块。
- **加载前的准备**：在编写内核模块之前，需要了解内核开发环境的搭建、必要的工具链安装等基础知识。
#### 2. Hello World实例
- **最简单的模块**：通过编写一个简单的模块来熟悉内核模块的基本结构。
- **`printk()`函数介绍**：`printk()`是内核提供的打印函数，用于向内核日志输出信息。
- **模块编译**：介绍如何使用Makefile进行模块的编译。
- **多部分Hello World示例**：
- 使用`__init`和`__exit`宏来区分初始化代码和清理代码。
- 模块文档化与许可声明。
- 通过命令行参数传递给模块。
- **跨文件模块构建**：当模块变得复杂时，可以将其拆分为多个源文件进行组织。
- **预编译内核下的模块构建**：介绍如何为已编译好的内核构建模块。
#### 3. 前置知识
- **模块与程序的区别**：
- 模块在运行时动态加载，程序则是在启动时执行。
- 模块使用特定的生命周期管理机制，程序则有自己的独立生命周期。
- **模块生命周期**：模块的加载、初始化、运行和卸载过程。
- **可用于模块的函数**：内核API提供了一系列可用于模块开发的功能函数。
- **用户空间与内核空间**：用户空间的应用程序与内核空间的模块之间存在明显的界限。
- **命名空间**：在内核中使用命名空间来避免名称冲突。
- **代码空间**：指模块在内存中的存储区域。
- **设备驱动程序**：介绍设备驱动的基本概念及其在内核中的作用。
#### 4. 字符设备文件
- **字符设备驱动**：解释字符设备驱动的作用以及其与块设备驱动的区别。
- **`file_operations`结构体**：描述了字符设备文件的操作集合。
- **文件结构**：介绍文件结构的概念及其在内核中的应用。
- **设备注册与注销**：描述如何注册和注销字符设备。
- **示例代码分析**：通过一个具体的字符设备示例代码进行详细解析。
- **兼容不同版本的内核**：讲解如何编写能够适应不同内核版本的模块。
#### 5. `/proc`文件系统
- **`/proc`文件系统介绍**：解释`/proc`文件系统的作用及其实现原理。
- **`/proc`文件系统的使用**：演示如何创建和使用`/proc`文件系统中的文件。
#### 6. 使用`/proc`进行输入
- **通过`/proc`接收输入**：介绍如何让内核模块通过`/proc`文件系统接收用户的输入。
#### 7. 与设备文件通信
- **写入和IOCTL操作**：讲解如何通过写入操作和ioctl命令与设备文件交互。
#### 8. 系统调用
- **系统调用概述**：介绍系统调用的概念以及它们在操作系统中的作用。
- **自定义系统调用**：指导如何添加自己的系统调用。
#### 9. 阻塞进程
- **阻塞进程概念**：讲解阻塞进程的工作原理以及如何处理阻塞状态。
#### 10. 替换`printk`函数
- **替换`printk`**：介绍如何替换默认的`printk`函数以实现更高级的日志记录功能。
- **LED控制示例**：通过控制键盘LED灯来展示替换`printk`函数的实际应用。
#### 11. 任务调度
- **任务调度基础**：阐述任务调度的基本原理和内核中的实现机制。
#### 12. 中断处理程序
- **中断处理程序概念**：介绍中断处理程序的基本概念和工作原理。
- **Intel架构下的键盘中断**：具体说明Intel架构下键盘中断的处理流程。
#### 13. 对称多处理
- **对称多处理(SMP)**：讲解SMP技术及其在多处理器系统中的应用。
#### 14. 常见陷阱
- **常见问题与解决方法**：列举并解决在开发过程中可能遇到的一些常见问题。
#### 附录
- **2.0至2.2版本的变化**：概述从2.0到2.2版本间的主要变化。
- **后续学习路径**：推荐进一步学习资源和方向。
以上内容涵盖了《Linux Kernel Module Programming Guide 2.6》的核心知识点，旨在帮助读者全面了解内核模块开发的基础知识和实践技巧。
