Linux干货｜内核模块参数传递与sysfs

一、前言

Linux应用开发中，为使应用程序更加灵活地执行用户的预期功能，我们有时候会通过命令行传递一些参数到main函数中，使得代码逻辑可以依据参数执行不同的任务。同样，Linux内核也提供了类似main函数传参的内核传参机制，编写内核程序时只要实现传参接口，用户在加载内核模块时即可传入指定参数，使得内核模块更加灵活。

二、内核模块传参

1、内核模块传参意义

内核模块传参会使得程序更加灵活，可以向上适配复杂的应用程序，向下兼容不同硬件设备；同时，通过参数选择，可以避免重新编译内核模块，省时省力；另外，通过内核模块传递参数也能更好地兼容和迭代产品。

2、内核传参实现

内核支持传递的参数类型包含了C语言中常用的数据类型。

基本类型，字符型（char）、布尔型（bool）、整型（int）、长整型（long）、短整型（short），以及相关的无符号整型（unsigned）、字符指针（charp，内存为用户提供的字符串分配，即char *）、颠倒了值的bool类型（invbool）

数组（array）

字符串（string）

实现内核模块传参，只需在内核模块程序中调用系列宏即可，系列宏位于中定义，包括、、。

用于处理基本类型参数，用于处理数组类型参数，用于处理字符串类型参数。

1）基本类型

，内核模块程序中的变量名称，同时又是用户传入参数时的名称

，参数类型，见上面

，该参数指定sysfs中相应文件的访问权限，访问权限与linux文件访问权限相同的方式管理，位于定义，一般使用；也可以直接用数字表示，如表示

S_I：只是一个前缀

R：读。W：写。X：执行

USR：用户。GRP：组。UGO：用户、组和其他

示例：

注：必须写在模块源文件的开头部分（mode和*p是全局的）；该宏不会声明变量，因此在使用宏之前，必须声明变量

2）数组类型

，内核模块程序中数组名称，同时又是用户传入参数时的名称

，数组类型，int、char等

，指针，指向一个整数，其值表示有多少个参数存放在数组name中,用来接收用户实际传递的数组成员的个数，内核接收到实际用户传递的个数赋值到nump对应地址空间

，该参数指定sysfs访问权限，位于定义，一般使用；也可以直接用数字表示，如表示

示例：

3）字符串类型

，外部的参数名，可以与内核模块程序中变量名称相同

，内部的变量名

，以string命名的buffer大小（可以小于buffer的大小，但是没有意义）

，该参数指定sysfs访问权限(perm为零表示完全关闭相对应的sysfs项)，位于定义，一般使用；也可以直接用数字表示，如表示

示例：

4）参数回调类型

，内核模块程序中的变量名称，同时又是用户传入参数时的名称

, 指针变量，指向被自定义的回调函数初始化的kernel_param_ops变量

, 指针变量，指向内核模块程序中的变量名称，保存用户传入的参数值

, 该参数指定sysfs访问权限，位于定义，一般使用；也可以直接用数字表示，如表示

这个宏用于在参数（参数）发生变化时注册回调。例如，我使用 module_param 创建了一个参数debug，一旦我加载带有 debug=0 的simple模块，它将创建一个 sysfs 条目。并且我们想在不重新加载模块的情况下打开调试消息，我们可以使用该文件：

当 sysfs 的值改变时（你可以使用  改变），我们可以通过回调得到通知。如果您想在值发生变化时收到通知，我们需要将我们的处理函数注册到它的文件操作结构中，即下面数据结构：

注: module_param_array和module_param调用的是默认的回调函数， module_param_cb支持自定义回调函数

示例：

执行后，您可以看到调试变量发生了变化:

5）参数描述

用户向内核模块传递参数时，参数较多的情况下，开发工程师不易全部记住；因此，一般都会增加准确、清晰的参数描述信息，描述不同参数代表的含义，用户调用时首先查询驱动模块的参数描叙信息，进而有目的地传入具体参数。参数描述信息通过宏实现，该宏位于中定义

，参数名称

，描述信息，字符串类型

示例：

和的作用就是让那些全局变量对 insmod 可见，使模块装载时可重新赋值

宏的第三个参数用来记录用户 insmod 时提供的给这个数组的元素个数，NULL 表示不关心用户提供的个数

和最后一个参数权限值不能包含让普通用户也有写权限，否则编译报错。这点可参考中宏的定义

字符串数组中的字符串似乎不能包含逗号或者空格，否则一个字符串会被解析成两个或多个

3、内核模块传参实例

编写一个基本的Linux内核模块程序，实现命令行往内核模块传递参数的功能，加载内核模块时传入指定参数。

内核模块源码如下：

Makefile文件：

命令行执行make编译程序，如下：

查看驱动模块信息，执行查看驱动模块信息，可看到我们在驱动程序中添加的参数，以及参数描述信息。

加载内核模块，同时指定传递的参数；使用dmesg查看程序打印结果如下：

加载内核模块时，不同的参数之间使用空格分隔；对于数组参数，则使用逗号分隔不同的数组元素提供值：

三、内核模块参数与sysfs文件系统

1、查看sysfs文件系统下内核参数

在带有参数的内核模块安装成功后，/sys/目录下会生成加载内核模块以后的parameters文件夹，内含以变量名字命名的文件，文件内容则为通过命令行传递的参数的值。

当内核模块卸载以后，则在/sys目录下的以模块名命名的文件夹则会被清除掉。

2、手动修改sysfs文件，回调通知内核

编写一个基本的Linux内核模块程序，实现修改sysfs文件后，通知内核模块的功能。

内核模块源码如下：

实际的参数值保存在debug中，set函数将用户输入作为字符串并将其转换为int，并使用内核提供的param_set_int函数进行设置。要返回参数值，我们使用内核提供的param_get_int函数。

Makefile文件：

编译源文件，并加载相应模块，结果如下：

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