📚 课程目录第3章模块参数与导出符号

模块参数与导出符号：让内核模块“活”起来

模块写好了，怎么让它更灵活？

你想想看，一个驱动程序，如果每次改个参数都要重新编译，那得多麻烦。我个人习惯，能用参数解决的问题，绝不动代码。这一章，我们就来聊聊怎么让模块在加载时接受参数，以及如何让模块之间互相调用函数。

module_param：加载时传参，省去编译之苦

说白了，module_param 就是一个宏，它把模块内部的变量暴露给加载器。你在 insmod 的时候，可以像给函数传参一样，给模块变量赋值。

基本用法很简单：

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

static int debug_level = 0;
static char *device_name = "default_dev";

module_param(debug_level, int, 0644);
module_param(device_name, charp, 0644);

MODULE_PARM_DESC(debug_level, "调试级别：0-关闭，1-基本信息，2-详细信息");
MODULE_PARM_DESC(device_name, "设备名称");

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

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

加载时这样用：

sudo insmod my_module.ko debug_level=2 device_name="my_usb_dev"

这里有个细节，0644 是 sysfs 中的文件权限。如果你设成 0，参数就不会出现在 /sys/module/ 下，运行时也就没法改了。

我的习惯：调试阶段权限给 0644，方便运行时调整。发布版本给 0 或 0444，防止用户误操作。

参数类型与权限：不只是 int 和 charp

支持的参数类型比你想的要多。除了 int、charp，还有 long、uint、bool、invbool（反向布尔值）等。

数组参数怎么传？用 module_param_array：

static int irq_array[4];
static int irq_count;

module_param_array(irq_array, int, &irq_count, 0644);

// 加载时：insmod my_module.ko irq_array=10,20,30,40

嗯，这里要注意：数组长度由 irq_count 自动记录，你不需要手动指定个数。

参数类型	宏	示例值	说明
int	module_param(name, int, perm)	debug_level=2	标准整型
charp	module_param(name, charp, perm)	name="mydev"	字符串指针
bool	module_param(name, bool, perm)	enable=1	布尔值，接受 0/1 或 y/n
int 数组	module_param_array(name, int, &count, perm)	arr=1,2,3	逗号分隔

我曾经踩过的坑：字符串参数 charp 传的值如果带空格，必须用引号括起来。比如 name="my device"，否则 insmod 会把它当成两个参数。

EXPORT_SYMBOL：把函数“借”给别的模块

模块之间怎么调用函数？你不能直接 #include 对方的 .c 文件。内核提供了一套符号导出机制——EXPORT_SYMBOL。

假设你写了一个计算模块 calc.c：

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

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

int sub(int a, int b)
{
    return a - b;
}
EXPORT_SYMBOL(sub);

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

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

另一个模块 user.c 就可以这样用：

extern int add(int, int);
extern int sub(int, int);

static int __init user_init(void)
{
    int result = add(10, 5);
    printk(KERN_INFO "10 + 5 = %d\n", result);
    return 0;
}

module_init(user_init);
MODULE_LICENSE("GPL");

加载顺序很重要：先加载 calc.ko，再加载 user.ko。反过来会报错，说符号找不到。

符号导出与模块依赖

内核怎么知道模块之间有依赖？它通过 Module.symvers 文件来追踪。当你编译 calc.c 时，会生成这个文件，里面记录了导出的符号和对应的 crc 校验值。

编译 user.c 时，需要把 calc 的 Module.symvers 复制过来，或者用 KBUILD_EXTRA_SYMBOLS 指定路径：

make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(PWD) \
    KBUILD_EXTRA_SYMBOLS=/path/to/calc/Module.symvers

加载时，insmod 会自动处理依赖。你可以用 lsmod 查看模块间的引用计数：

$ lsmod
Module                  Size  Used by
user                   16384  0
calc                   16384  1 user

看到 Used by 那一列了吗？calc 被 user 引用了一次，所以计数是 1。这时候你没法 rmmod calc，必须先卸载 user。

  核心要点：
  EXPORT_SYMBOL 导出的符号对所有模块可见
EXPORT_SYMBOL_GPL 只对 GPL 许可的模块可见
模块加载顺序由依赖关系决定，insmod 会自动处理
卸载时先卸引用者，再卸被引用者

GPL 与符号可见性

为什么要有 EXPORT_SYMBOL_GPL？这是内核社区的一个“君子协定”。如果你的模块声明了 MODULE_LICENSE("GPL")，才能调用 EXPORT_SYMBOL_GPL 导出的符号。非 GPL 模块调用这些符号，内核会打印警告，甚至拒绝加载。

我个人建议：如果你写的是开源驱动，一律用 EXPORT_SYMBOL_GPL。这既是对社区的尊重，也能避免一些法律风险。

知识结构图：模块参数与符号调用全景

实战避坑指南

我在项目中遇到过几次因为符号导出顺序搞错，导致系统启动时模块加载失败的情况。这里总结几个常见问题：

符号找不到：检查 Module.symvers 是否包含目标符号，CRC 是否匹配。内核版本不同，CRC 会变。
加载顺序错误：用 modprobe 代替 insmod，它会自动处理依赖。
参数不生效：确认参数名和变量名一致，权限不为 0。
GPL 冲突：非 GPL 模块调用 EXPORT_SYMBOL_GPL 符号，内核会 taint（污染）标记。

我曾经犯过的错：有一次我写了一个闭源驱动，调用了 EXPORT_SYMBOL_GPL 导出的内核函数。加载时内核直接报 Unknown symbol，查了半天才发现是 GPL 限制。后来老老实实改成了 EXPORT_SYMBOL 或者自己重新实现。

嗯，这一章的内容就到这里。模块参数和符号导出，是让内核模块从“死代码”变成“活组件”的关键。参数让模块可配置，符号导出让模块可组合。你想想看，一个驱动如果能通过参数调整缓冲区大小，又能导出接口给上层协议栈调用，那它的复用性就大大提升了。