linux - 如何测试自己的 Linux 模块？

Question

今天我开始开发 Linux 模块。编写、编译和使用 Helloworld 相当困难，但我做到了。

我的第二个具有打开、写入、读取功能的模块已经准备就绪，但我真的不知道如何测试它。 Write 方法只是使 printk()。我的模块已加载，其名称为 iamnoob。如何测试这个 write(...) 函数并在 var/log/syslog 中找到 smth？cat > iamnoob 只是将文件写入目录。 cp等同理。

很抱歉这个菜鸟问题，我用谷歌搜索过，但没有找到答案。抱歉英语不好。

Answer 1

一个基本的内核模块通常包括注册一个字符设备。简单的实现需要:

• 使用特定的主要和次要注册 chrdev 区域。
• 分配文件操作结构并实现基本的读/写 API。
• 使用文件操作结构初始化字符设备并将其注册到主/次区域。

将以下代码片段作为模块的模板(仅实现读/写 API):

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm-generic/uaccess.h>

#define MY_BUFFER_SIZE   (1024 * 10)
#define MY_CHRDEV_MAJOR  217
#define MY_CHRDEV_MINOR  0

static struct cdev my_cdev;
static unsigned char *my_buf;
static dev_t my_dev = MKDEV(MY_CHRDEV_MAJOR, MY_CHRDEV_MINOR);

ssize_t my_read(struct file *file, char __user * buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
    int size;

    size = MY_BUFFER_SIZE - 100 - (int)*ppos;
    if (size > count)
        size = count;

    if (copy_to_user(buf, my_buf + *ppos, count))
        return -EFAULT;

    *ppos += size;
    return size;
}

ssize_t my_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int size;

    size = MY_BUFFER_SIZE - 100 - (int)*ppos;
    if (size > count)
        size = count;

    if (copy_from_user(my_buf + *ppos, buf, count))
        return -EFAULT;

    *ppos += size;
    return size;
}

long my_unlocked_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    printk ("%s!\n", __FUNCTION__);
    return 0;
}

int my_mmap(struct file *f, struct vm_area_struct *vma)
{
    printk ("%s!\n", __FUNCTION__);
    return 0;
}
int my_open(struct inode *i, struct file *f)
{
    printk ("%s!\n", __FUNCTION__);
    return 0;
}
int my_release(struct inode *i, struct file *f)
{
    printk ("%s!\n", __FUNCTION__);
    return 0;
}

struct file_operations my_fops =
{
    .owner =   THIS_MODULE,
    .read =    &my_read,
    .write =   &my_write,
    .unlocked_ioctl = &my_unlocked_ioctl,
    .mmap =    &my_mmap,
    .open =    &my_open,
    .release = &my_release,
};


static int __init my_module_init(void)
{
    int line = 0;
    unsigned char *pos;

    printk ("%s!\n", __FUNCTION__);
    my_buf = (unsigned char *)kzalloc(MY_BUFFER_SIZE, 0);
    if (my_buf == NULL) {
        printk("%s - failed to kzallocate buf!\n", __FUNCTION__);
        return -1;
    }
    pos = my_buf;
    while (pos - my_buf < MY_BUFFER_SIZE - 100) {
        sprintf(pos, "Line #%d\n", line++);
        pos += strlen(pos);
    }
    cdev_init(&my_cdev, &my_fops);
    if (register_chrdev_region(my_dev, 1, "my_dev")) {
        pr_err("Failed to allocate device number\n");
    }
    cdev_add(&my_cdev, my_dev, 1);
    printk ("%s - registered chrdev\n", __FUNCTION__);
    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void)
{
    printk ("my_module_exit.\n");
    unregister_chrdev_region(my_dev, 1);
    return;
}
module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

此模块使用缓冲区进行文件操作，因此可以在任何机器上进行测试，无论其硬件如何。确保避免不必要的 printk，因为循环可能会损害您的内核稳定性。

完成此操作后，您应该在用户空间 shell 中创建一个/dev 节点来表示您的字符设备:

sudo mknod /dev/[dev_name] c [major] [minor]

例如:

sudo mknod /dev/my_dev c 217 0

然后您可以使用以下方法测试您的读/写 API:

sudo insmod my_modult.ko
cat /dev/my_dev
less -f /dev/my_dev
sudo su
root> echo "This is a test" > /dev/my_dev
root> exit
cat /dev/my_dev

上面列出的 shell 命令执行读取，然后以 root 身份登录(允许写入设备)，写入 char dev，然后退出并再次读取以查看更改。

现在，如果需要，您通常会实现 ioctl 和 mmap。