Hello World是许多人开始写代码的时候第一个编写的例子，这里也延续传统，从Hello World开始。
本节主要学会以下内容：
- 了解模块相关的内容：模块概念、模块编译、模块加载/卸载命令
- HelloWorld模块：编译、加载
1. 模块相关内容
Linux本身是一个单内核，为了提高其可扩展性和可维护性，其提供了模块机制。基于模块机制，开发者可以动态地向内核添加功能，这样测试新驱动时，可以不用经过冗长的开关机重启过程。
模块编译
模块编译的前提是要有内核树，这在《Linux设备驱动程序》——前言中有说明。
有了内核树后，需要编写对应的Makefile文件，其内容只要输入以下内容就可以了：
obj-m += helloworld.o
其中，“helloworld.o”对应的是模块源码的文件名“helloworld.c”，后续根据源码文件名修改即可。
当然，要想让上述Makefile文件生效，需要在内核构造系统环境中调用它，有两种方法：
第一种：在前面《Linux设备驱动程序》——前言 也有提到，在Makefile相同目录中使用以下make命令来生成模块：
make -C {linux_header_dir} M='pwd' modules
其中，{linux_header_dir}是linux-header的根目录。
这条命令会先去执行-C后面指定目录中的Makefile文件，执行完成后即构建了内核构造系统环境，然后跳回到当前目录中，执行当前目录中的Makefile，编译生成需要的模块。
接下来的学习过程中采用这个方法进行模块编译。这种做法的好处是将模块的代码与内核源码区分开来，一方面不会污染内核源码，另一方面，如果需要针对不同内核编译模块，只需要修改linux-header目录即可。
第二种：将模块的代码和Makefile放入到内核树中，成为内核树的一部分，并确保Makefile被层级Makefile包含。这样，在源码根目录下执行以下命令即可编译生成需要的模块。
make modules
模块编译完成后，会在模块代码相同目录下生成一个.ko文件，这就是我们需要的模块。
模块加载/卸载
加载模块使用的命令是insmod，需要在su权限下运行，格式如下：
insmod {name}.ko
其中，{name}为刚刚编译的文件名。
卸载模块使用的命令是rmmod，需要在su权限下运行，格式如下：
rmmod {name}
其中，{name}为刚刚编译的文件名，没有.ko后缀。
除此之外，还有以下几个命令可以了解一下：
lsmod 列出当前系统所有模块
modprobe 作用与insmod相同，不同的是它会搜索相关依赖，并一起加载到内核中
modinfo 列出当前模块的信息
2. HelloWorld模块
终于要开始写模块了。在写代码之前，先创建一些目录，结构如下：
LinuxDeviceDriver（内核源码根目录）
|- Makefile（文件，项目根目录下创建Makefile文件）
|- helloworld（HelloWorld模块文件夹）
|- helloworld.c （HelloWorld模块源码）
|- Makefile （Helloworld模块的Makefile文件）
首先创建了一个LinuxDeviceDriver的目录，作为整个项目的根目录（下面简称根目录）；在根目录中创建了一个Makefile文件，用于编译整个项目中的模块；在根目录中创建了一个helloworld目录，用于存放HelloWorld模块的源码和对应的编译文件。
后续新加的模块都会在根目录下新创建一个目录，这样各个模块不会相互干扰，结构更加清晰。
根目录下的Makefile文件内容如下：
KERNEL_DIR = /usr/src/linux-headers-5.4.0-40-generic
CUR_DIR = $(shell pwd)
SUB_DIR = helloworld/
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-y += $(SUB_DIR)
else
default:
make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) modules
endif
clean:
@-rm -f *.o *~ *.mod *.mod.c *.cmd *.order *.symvers
@for n in $(SUB_DIR); do $(MAKE) -C $$n clean; done
这个Makefile会被执行两次，第一次执行的时候，由于KERNELRELEASE没有定义，所以会执行else中的make -C $(KERNEL_DIR) M=$(CUR_DIR) modules，构建内核系统环境，这个make返回前，会回到当前目录中，执行当前目录中Makefile文件（即再次执行），此时KERNELRELEASE已定义，会执行obj-y += $(SUB_DIR)，即继续去执行SUB_DIR中的Makefile文件，最终由内核编译出对应的模块。
clean规则用于清理当前目录和所有子目录中生成的编译产物。
helloworld.c文件中的内容如下：
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
static int hello_world_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World!\n");
return 0;
}
static void hello_world_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World, Good-Bye!\n");
}
module_init(hello_world_init);
module_exit(hello_world_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
init.h和module.h两个头文件在模块编写中基本是必须的。
printk可以理解为内核中的printf，因为printf不能在内核中使用，因为内核不包含printf的库。
module_init()和module_exit()是告诉内核在加载的时候调用哪个函数，在卸载的时候调用哪个函数，其具体的实现过程后面再说，或者也可以看我写的博客：
https://blog.csdn.net/quejing1992/article/details/102468988
MODULE_LICENSE用于标注当前源码使用的许可证。类似的宏还有如下：
MODULE_AUTHOR("作者");
MODULE_DESCRIPTION("用途描述");
MODULE_VERSION("版本号");
MODULE_ALIAS("模块别名");
MODULE_DEVICE_TABLE("模块支持的设备");
helloworld目录中的Makefile内容如下：
obj-m += helloworld.o
clean:
@-rm -f *.ko* *.mod* *.o* *~ *.order .*?.*?
编译HelloWorld模块
准备好以上内容后，即可编译模块。
切换到根目录下，执行make命令，即可编译模块，编译结果如下图所示。
编译HelloWorld模块结果
此时会在helloworld目录下生成helloworld.ko，这就是我们需要的HelloWorld模块。
加载/卸载HelloWorld模块
得到上面的ko文件后，即可进行加载和卸载，使用insmod命令加载，rmmod命令卸载，如下图所示。
模块加载卸载操作
至此，HelloWorld模块完成。