初识LKM

LKM即loadable kernel module，在现代计算机操作系统中非常流行，如LINUX、FREEBSD等（甚至包括WINDOWS）[1]。它的最大好处是扩增KERNEL功能而不需要重新编译KERNEL，更不需要重启系统。LINUX和FREEBSD的大部分驱动都可以以LKM方式编译，但很奇怪的是，LKM在NETBSD上却非常不流行，目前几乎没有以LKM方式编译的驱动（在pkgsrc中我只发现4个，其中一个在wip中）。
NetBSD的LKM设计初衷是兼容SunOS的LKM。LKM的操作是通过对/dev/lkm进行ioctl，不过现在绝大部分操作都可以通过modload(8)，modunload(8)，modstat(8)进行，程序员应该不会遇到需要直接操作/dev/lkm的情景。
LKM需要在kernel编译时加入option LKM选项。编译LKM模块需要安装sys源代码。
模块类型：
System Call modules：
所有的系统调用都可被替换，但要小心ioctl，因为modload和modunload模块需要调用该函数。
当模块卸载后，被替换的系统调用会恢复到系统调用表中原有的值（该系统调用表由模块提供）。
Virtual File System modules：
虚拟文件系统也可以通过LKM加载。
Device Driver modules：
块设备和字符设备。注意对应的设备需要手动加入/dev中。
Emulation modules：
对其它操作系统的模拟支持。
Execution Interpreters：
提供新的二进制代码格式，通常与Emulation modules联合使用。
Miscellaneous modules：
自由发挥的模块。
每个模块都需要提供一个入口函数，该函数在模块需要链接的时候传递给modload调用的ld(1)。默认入口函数为xxxinit(...)。若找不到xxxinit，则寻找modulename_lkmentry(...)。modulename即指定的模块名（生成的模块文件名去掉.o）。
一般入口函数内会有一个DISPATCH宏调用，以指定模块在载入、卸载和查询状态时调用的函数。
下面我们实现一个简单的hello world LKM。
1、Makefile
MKMAN=          no
KMOD?=          helloworld
SRCS=           main.c
load:
        sudo modload $(KMOD).o
unload:
        sudo modunload $(KMOD)
.include
2、main.c
include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/* init routine */
int xxxinit(struct lkm_table *, int, int);
static int hello_handle(struct lkm_table *lkmtp, int cmd);
MOD_MISC("helloworld");
int xxxinit(struct lkm_table *lkmtp, int cmd, int ver){
    DISPATCH(lkmtp, cmd, ver, hello_handle, hello_handle, hello_handle);
}
static int hello_handle(struct lkm_table *lkmtp, int cmd){
    switch (cmd) {
        case LKM_E_LOAD:
            if (lkmexists(lkmtp))
                return (EEXIST);
            log(LOG_KERN | LOG_DEBUG, "helloworld: driver loaded successfully\n");
            break;
        case LKM_E_UNLOAD:

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