3. 模块参数与导出符号：让内核模块真正“活”起来

前面我们写了一个最简单的“Hello World”模块。说实话，那个模块太死板了——加载就打印，卸载就消失，什么也控制不了。真正的内核模块，得能接收参数，得能把自己的功能暴露给其他模块用。这一章，我们就来解决这两个问题。

3.1 module_param：给模块开个“配置接口”

先问个问题：你写了个网络过滤模块，想控制它过滤哪些IP段。难道每次改需求都要重新编译？当然不。用 module_param 宏，加载时传个参数就行。

3.1.1 基本用法

看个最简单的例子：

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

static int debug_level = 0;
module_param(debug_level, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(debug_level, "调试级别：0-关闭，1-基本信息，2-详细信息");

static int __init my_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "模块加载，调试级别：%d\n", debug_level);
    return 0;
}

static void __exit my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "模块卸载\n");
}

module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

编译后加载时，可以这样传参：

sudo insmod my_module.ko debug_level=2

module_param 三个参数的含义：

3.1.2 数组参数

有时候需要传多个值。比如我要过滤多个端口：

static int filter_ports[10] = {80, 443};
static int num_ports = 2;
module_param_array(filter_ports, int, &num_ports, 0644);
MODULE_PARM_DESC(filter_ports, "要过滤的端口列表");

// 加载时：
// insmod my_module.ko filter_ports=22,8080,3306

这里 num_ports 会被自动更新为实际传入的元素个数。我在项目中遇到过一个问题：数组大小声明为 10，结果用户传了 15 个值，直接越界了。后来我加了个上限检查：

if (num_ports > 10) {
    printk(KERN_ERR "端口数量超过上限(10)\n");
    return -EINVAL;
}

3.2 参数传递的三种方式

参数怎么传进去的？我总结了一下，主要有三种场景：

1. insmod 加载时传参：最常用，insmod xxx.ko key=val
2. modprobe 加载时传参：配合 /etc/modprobe.d/ 下的配置文件，适合系统启动时自动加载
3. 运行时通过 sysfs 修改：如果 perm 不为 0，可以在 /sys/module/<模块名>/parameters/ 下看到对应文件，直接 echo 修改

举个例子，运行时修改：

echo 3 > /sys/module/my_module/parameters/debug_level

嗯，这里要注意：运行时修改不会触发任何通知。如果你的模块需要感知参数变化，得用 module_param_cb 注册回调函数。这个后面讲高级主题时再展开。

3.3 EXPORT_SYMBOL：把你的函数“借”给别人

模块参数解决了“配置”问题。但有时候，你需要让其他模块调用你的函数。比如你写了个加密模块，别的模块想用你的加密函数。这时候就需要导出符号。

3.3.1 导出单个函数

// 在 crypto_module.c 中
#include <linux/module.h>

int crypto_encrypt(char *data, int len)
{
    // 加密逻辑
    printk(KERN_INFO "加密 %d 字节数据\n", len);
    return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(crypto_encrypt);

int crypto_decrypt(char *data, int len)
{
    // 解密逻辑
    printk(KERN_INFO "解密 %d 字节数据\n", len);
    return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(crypto_decrypt);

MODULE_LICENSE("GPL");

另一个模块就可以这样调用：

// 在 user_module.c 中
extern int crypto_encrypt(char *data, int len);
extern int crypto_decrypt(char *data, int len);

static int __init user_init(void)
{
    char data[] = "Hello Kernel";
    crypto_encrypt(data, strlen(data));
    return 0;
}

3.3.2 EXPORT_SYMBOL vs EXPORT_SYMBOL_GPL

这两个宏的区别，说白了就是“许可证洁癖”：

3.4 跨模块调用的完整流程

光说理论不够，我们走一遍完整流程。假设有两个模块：calc 提供加法函数，app 调用它。

3.4.1 导出模块（calc）

// calc.c
#include <linux/module.h>

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(add);

static int __init calc_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "calc 模块加载\n");
    return 0;
}

static void __exit calc_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "calc 模块卸载\n");
}

module_init(calc_init);
module_exit(calc_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

3.4.2 调用模块（app）

// app.c
#include <linux/module.h>

extern int add(int a, int b);

static int __init app_init(void)
{
    int result = add(3, 5);
    printk(KERN_INFO "3 + 5 = %d\n", result);
    return 0;
}

static void __exit app_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "app 模块卸载\n");
}

module_init(app_init);
module_exit(app_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

3.4.3 加载顺序

这里有个坑：必须先加载 calc，再加载 app。否则 app 找不到 add 函数，加载会失败。

sudo insmod calc.ko
sudo insmod app.ko

# 查看导出的符号
cat /proc/kallsyms | grep add

卸载时顺序相反：先卸载 app，再卸载 calc。如果 calc 先被卸载，app 里还挂着对 add 的引用，内核直接 panic。

3.5 知识体系图

下面这张图把本章的核心逻辑串起来了：

3.6 实战小技巧

最后分享几个我在项目中积累的经验：

• 参数命名规范：用下划线分隔，比如 debug_level、filter_ports。别用驼峰，内核社区不待见。
• 导出符号的版本控制：如果导出函数的接口变了，记得更新 MODULE_VERSION。否则其他模块编译时可能链接到旧版本，运行时出诡异问题。
• 调试技巧：用 modinfo 查看模块参数和描述，用 cat /proc/kallsyms | grep <模块名> 确认符号是否导出成功。