insmod，rmmod一个驱动模块,会执行模块中的哪个函数？在设计上要注意哪些问题？

八股文_Linux驱动 0 10

参考回答

在执行insmod（插入模块）和rmmod（移除模块）时，内核会分别调用驱动模块中的init和exit函数。

insmod（插入模块）：
- 当执行insmod时，内核会调用模块中的初始化函数（init函数），该函数用于初始化模块并完成资源的分配和设备的注册。
```
static int __init my_driver_init(void) {
   // 初始化代码
   return 0;
}
module_init(my_driver_init);
```
C
rmmod（移除模块）：
- 当执行rmmod时，内核会调用模块中的退出函数（exit函数），该函数用于清理资源、注销设备以及进行必要的卸载工作。
```
static void __exit my_driver_exit(void) {
   // 清理代码
}
module_exit(my_driver_exit);
```
C

详细讲解与拓展

模块初始化函数（init函数）：
- init函数是在模块加载时调用的，主要目的是进行设备驱动的初始化工作。例如，初始化设备、分配内存、注册设备等。
- module_init()宏会标记该函数为模块的初始化函数，确保在模块加载时自动调用。
常见的初始化工作：
- 设备注册：例如使用register_chrdev()注册字符设备。
- 内存分配：如使用kmalloc()分配内存，或者映射物理地址到虚拟内存。
- 中断处理程序的注册：如使用request_irq()注册中断。
- 设备文件的创建：使用udev来动态创建设备文件。
例如：
```
static int __init my_driver_init(void) {
   printk(KERN_INFO "Driver loaded\n");
   // 设备初始化代码
   return 0;
}
```
C
模块退出函数（exit函数）：
- exit函数在模块卸载时被调用，主要用于清理在初始化时分配的资源，注销设备等操作。
- module_exit()宏用于标记该函数为模块的退出函数，确保在卸载模块时自动调用。
常见的退出工作：
- 注销设备：如使用unregister_chrdev()注销设备。
- 释放资源：如调用kfree()释放内存，或者使用free_irq()释放中断。
- 关闭设备文件：确保与设备相关的文件被正确关闭。
例如：
```
static void __exit my_driver_exit(void) {
   printk(KERN_INFO "Driver unloaded\n");
   // 资源清理代码
}
```
C
设计上要注意的问题：

错误处理：在初始化函数中需要注意对错误的处理，尤其是在分配资源或注册设备时。如果遇到错误，应该适当释放已经分配的资源，并返回错误码。例如，在注册字符设备失败时，应该先调用unregister_chrdev()等函数清理已完成的工作。
同步问题：如果模块中涉及到多线程或中断处理程序，应该确保在模块卸载时，不会有正在使用该模块的操作。可以通过锁或条件变量进行同步，避免在模块卸载过程中出现竞态条件。
模块依赖：如果模块依赖其他模块（例如，某些硬件驱动可能依赖于其他内核模块），在设计时需要明确列出这些依赖关系，确保在模块加载时相关模块已经加载。
内存管理：确保在exit函数中释放在init函数中分配的内存。如果分配了动态内存（如使用kmalloc），要记得调用kfree释放。如果使用了ioremap映射的物理地址，在卸载时要调用iounmap。
中断处理：如果模块使用了中断处理程序（如调用request_irq），在卸载模块时必须调用free_irq()来释放中断，避免内核无法正常响应中断。

实例：
一个简单的模块可能包括以下部分：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

static int __init my_driver_init(void) {
   printk(KERN_INFO "Driver loaded\n");
   // 进行设备注册、内存分配等操作
   return 0;
}

static void __exit my_driver_exit(void) {
   printk(KERN_INFO "Driver unloaded\n");
   // 清理设备注销、内存释放等操作
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Author");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Linux driver");

该模块会在加载时打印”Driver loaded”，在卸载时打印”Driver unloaded”。

总结

在insmod和rmmod执行时，内核会分别调用模块中的init和exit函数。init函数负责初始化资源和注册设备，而exit函数负责清理资源和注销设备。在设计驱动时，需要特别注意错误处理、资源管理和同步问题，以确保模块的稳定性和系统的正确性。

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