Linux內核是模塊化組成的，它允許內核在運行時動態地向其中插入或從中刪除代碼。

與開發的內核核心子系統不同，模塊開發更接近編寫新的應用程序，因為至少要在模塊文件中具有入口點和出口點。

下面是hello_world內核模塊

#include  <linux/init.h>
#include  <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>static int hello_init(void)
{printk(KERN_ALERT "I bear a charmed life.\n");return 0;
}static void hello_exit(void)
{printk(KERN_ALERT "Out,out,brief candle !\n");
}module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Shakespeare");

hello_init()函數是模塊的入口點，它通過module_init()注冊到系統中，在模塊裝載時被調用。調用module_init()實際上不是真正的函數調用，而是一個宏調用，它唯一的參數便是模塊的初始化函數。模塊的所有初始化函數必須符合下面的形式：

int my_init(void);

因為init函數通常不會被外部函數直接調用，所以不必導出該函數，故它可被標記為static類型。init函數會返回一個int型數據，如果初始化順利完成，那么它的返回值為0，失敗的話，返回一個非0值。

hello_exit()函數是模塊的出口函數，它由module_exit()注冊到系統，在模塊從內存卸載時，內核便會調用hello_exit()。在退出函數返回后，模塊就被卸載了。

退出函數必須符號以下形式：

void my_exit(void);

MODULE_LICENSE()宏用于指定模塊的版權，如果載入非GPL模塊到系統內存，則會在內核中設置被污染標志。MODULE_AUTHOR()宏指定代碼作者，完全是用作信息記錄目的。

1 構建模塊

在2.6內核中，由于采用了新的kbuild構建系統，現在構建模塊相比從前更加容易，構建過程中的第一步是決定在哪里管理模塊代碼，你可以把模塊源碼加入到內核源代碼樹中，也可以在內核源碼樹外維護構建模塊源碼。

放在內核源代碼樹中

最理想的情況莫過于模塊正式成為Linux內核的一部分，這樣就會被存放在內核源代碼樹中。

首先你要清楚你的模塊應該在內核源代碼樹中何處。設備驅動程序存放在內核源碼樹根目錄drivers/的子目錄下，在drivers內部，設備驅動文件被進一步細分。如字符設備存在于drivers/char/目錄下，而塊設備存放在drivers/block/目錄下，USB設備則存放在drivers/usb/目錄下。

假設你有一個字符設備，而且希望放在drivers/char/目錄下，那么你要注意，在該目錄下同時會存在大量的C源代碼文件和其他目錄。所以對于僅僅只有一兩個源文件的設備驅動程序，可以直接存放在該目錄下。如果驅動程序包含許多源文件和其他輔助文件，那么可以創建一個新子目錄。

假設你想創建自己代碼的子目錄，你的驅動程序是一個釣魚桿和計算機的接口，名為Fish Master XL 2000 Titanium，那么你應在drivers/char/目錄下建立一個名為fishing的子目錄。現在你需要項drivers/char/下的Makefile文件中添加一行。編輯drivers/char/Makefile加入：

obj-m += fishing/

這行編譯指令告訴模塊構建系統在編譯模塊時需要進入fishing/子目錄中。更可能發生的情況是，你的驅動程序的編譯取決于一個特殊配置選項，比如，可能的CONFIG_FISHING_POLE。如果這樣，你需要用下面的指針替代剛才那條指令：

obj-$(CONFIG_FISHING_POLE) += fishing/

最后，在drivers/char/fishing/下，需要添加一個新的Makefile文件，其中需要有下面這樣：

obj-m += fishing.o

此刻構建系統運行就將會進入fishing/目錄下，并且將fishing.c編譯為fishing.ko模塊，雖然拓展名是.o，但是模塊被編譯后的拓展名是.ko。
要是你的釣魚桿驅動程序編譯時有編譯選項，那么你可能需要這么來做：

obj-$(CONFIG_FISHING_POLE) += fishing.o

如果喜歡把源文件置于drivers/char/目錄下，并且不建立新目錄。那么你要做的便是將前面提到的行（也就是原來處于drivers/char/fishing/下你自己的Makefile中的）都加入到drivers/char/Makefile中。

開始編譯吧，運行內核構建過程，如果模塊編譯取決于配置選項，比如有CONFIG_FISHING_POLE約束，那么在編譯前首先要確保選項被允許。

放在內核代碼外

如果你喜歡脫離內核源代碼樹來維護和構建你的模塊，那么你要做的就是在你自己的源代碼樹目錄建立一個Makefile文件，它只需要一行指令：

obj-m := fishing.o

就可以把fishing.c編譯成fishing.ko。

模塊在內核內或內核外構建的最大區別 在于構建過程。當你的模塊在內核源代碼樹外時，你必須告訴make如何找到內核源代碼文件和基礎的Makefile文件。

make -C /kernel/sourece/location SUBDIRS=$PWD modules

/kernel/source/location是你以配置的內核源碼樹。

2 安裝模塊

編譯后的模塊將被裝入到目錄/lib/modules/version/kernel/下。比如，如果使用的是2.6.10內核，而且你將你的模塊源代碼直接放在drivers/char/下，那么編譯后的釣魚桿驅動程序的存放路徑是：/lib/modules/2.6.10/kernel/drivers/char/fishing.ko

下面的構建命令用來安裝編譯的模塊到合適的目錄下：

make modules_install

3 產生模塊依賴性

Linux模塊之間存在依賴性，也就是說釣魚模塊依賴魚餌模塊，那么當載入釣魚模塊時，魚餌模塊會被自動載入，這里需要的依賴信息必須事先生成。若想產生內核依賴關系的信息，root用戶可運行命令：

depmod

為了執行更快的更新操作，可以只為新模塊生成依賴信息，而不是生成所有的依賴關系，這時root用戶可運行命令：

depmod -A

模塊依賴關系信息存放在/lib/modules/version/modules.dep文件中

4 載入模塊

載入模塊最簡單的方法是通過insmod命令，這是個功能很有限的命令，它的作用就是請求內核載入你指定的模塊。insmod程序不執行任何依賴性分析或進一步的錯誤檢查，它用法簡單，以root運行命令：

insmod module

需要載入的模塊名稱由參數module指定，比如裝載釣魚桿模塊，那你就執行命令：

insmod fishing

卸載一個模塊，你可使用rmmod命令，同樣用root身份執行：

rmmod module

比如，rmmod fishing將卸載釣魚桿模塊。

系統為我們提供了一個更先進的工具modprobe，它提供了模塊依賴性分析，錯誤智能檢查，錯誤報告以及許多其他功能和選項，推薦用這個命令：

modprobe module [module parameters]

module指定需要載入的模塊名稱，后面的參數將在模塊加載時傳入內核。modprobe命令不但會加載指定的模塊，而且會自動加載任何它所依賴的有關模塊。所以說它是加載模塊的最佳技術。

modprobe命令也可用來從內核中卸載模塊，當然這也需要root身份運行。

modprobe -r modules

參數modules指定一個或多個需要卸載的模塊，與rmmod命令不同，modprobe也會卸載給定模塊所依賴的相關模塊，前提是這些相關模塊沒有被使用。

5 管理配置選項

2.6內核中新引入了kbuid系統，加入一個新配置選項是很容易的。你所需做的全部就是向Kconfig文件中添加一項，用于對應內核源碼樹。對驅動程序而言，Kconfig通常和源碼處于同一目錄。如果釣魚桿驅動程序子drivers/char/下，那么你便會發現drivers/char/Konfig同時存在。
如果你建立了一個新子目錄，而且也希望Kconfig文件存在于該目錄中的話，那么必須在一個已存在的Kconfig文件中將它引入：

source "drivers/char/fishing/Kconfig"

可以很方便地在Kconfig文件中加入一個配置選項，請看釣魚桿模塊的選項如下所示：

配置選項第一行定義了該選項所代表的配置文件，注意CONFIG_前綴不需要寫上。這個就是構建模塊時，在Makefile里加入的特殊配置選項CONFIG_FISHING_POLE。
第二行聲明選項類型為tristate，也就是說被編譯進內核（Y），也可作為模塊編譯（M），或干脆不編譯它（N），選Y，CONFIG_FISHING_POLE的值就是Y，依次類推。如果編譯選項代表的是一個系統功能，而不是一個模塊，那么編譯選項將用bool代替tristate，這說明它不允許被編譯成模塊。處于指令之后的引號內文件為該選項指定了名稱。
第三行指定了該選項的默認選擇，這里默認操作是不編譯它。

help指令是為該選項提供幫助文檔。

除了上述選項外，還存在其他選項。

6 模塊參數

Linux允許驅動程序聲明參數，從而用戶可以在系統啟動或者模塊裝載時再指定參數值，這些參數對于你的驅動程序屬于全局變量，模塊參數同時也將出現在sysfs文件系統中。
定義一個模塊參數可通過宏module_param()完成：

module_param(name,type,perm);

參數name既是用戶可見的參數名，也是模塊中存放模塊參數的變量名。參數type則存放參數的類型，最后一個參數perm指定了模塊在sysfs文件系統下對應文件的權限，該值可以是八進制格式，比如0666，或是S_Ifoo的定義形式，比如S_IRUGO|S_IWUSR，如果該值為0，則表示禁止所有的sysfs項。

上面的宏并沒有定義變量，你必須在使用該宏前進行變量定義。通常使用類似下面的語句完成定義。

static int allow_live_bait = 1;
module_param(allow_live_bait,bool,0666);

有可能模塊的外部參數名稱不同于它對應的內部變量名稱，這是就該使用宏module_param_named()定義了：

module_param_named(name,variable,type,perm);

參數name是外部可見的參數名稱，參數variable是參數對應的內部全局變量名稱。比如：

static unsigned int max_text = DEFAULT_MAX_LINE_TEST;
module_param_named(maximum_line_test,max_test,int ,0)

其他宏：

module_param_string(name,string,len,name);	/* 拷貝字符串到指定的字符數組 */
module_param_array(name,type,nump,perm);	/* 接受逗號分割的參數序列 */
module_param_array_named(name,array,type,nump,perm);	/* 將內部參數數組命名區別于外部參數 */

上述所有宏被定義在linux/moduleparam.h文件中。

7 導出符號表

模塊被載入后，就會動態連接到內核。注意，它與用戶空間中的動態連接庫類型，只有當被顯式導出后的外部函數，才可以被動態庫調用。在內核中，導出內核內核函數需要使用特殊的指令：
EXPORT_SYMBOL()和EXPORT_SYMBOL_GPL()。

導出的內核函數可以被模塊調用，而未導出的函數模塊則無法使用。導出的內核符號表被看做是導出的內核接口，甚至稱為內核API。

導出符號相當簡單，在聲明函數后緊跟上EXPORT_SYMBOL()指令就搞定了，比如：

int get_priate_beard_color(void)
{return pirate->beard->color;
}
EXPORT_SYMBOL(get_priate_beard_color);

假定get_priate_beard_color同時也定義在一個可訪問的文件中，那么任何模塊現在都可以訪問它。

有一些開發者希望自己的接口僅僅對GPL兼容的模塊可見，內核連接器使用MODULE_LICENSE()宏可滿足這個要求，如果你希望先前的函數僅僅對標記為GPL協議的模塊可見，那么你就需要用：

EXPORT_SYMBOL_GPL(get_priate_beard_color);

如果你的代碼被設置為模塊，那么就必須確保它被編譯為模塊時所用的全部接口已被導出，否則就會產生連接錯誤（而且模塊不能成功編譯）。