内核模块编写示例

2023-10-20 23:37:52

一、简介
二、C文件
三、编译文件
四、编译过程
五、插入ko
六、删除ko

一、简介

linux支持编写内核模块，通过insmod命令插入，进一步丰富内核功能。

二、C文件

初步写一个c文件 hello_module.c：

// 内核模块相关的头文件
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>

// 加载函数
static int __init hello_init(void)
{
    printk("Hello World. Life is short, we need passion.\n");
    return 0;
}

// 卸载函数
static void __exit hello_exit(void)
{
    printk("Goodbye, honey.");
}

// 模块调用
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
// 许可证
MODULE_LICENSE("GPL");

三、编译文件

内核模块编译，需要使用makefile文件，使用文件名Makefile，make命令会默认查找对应文件：

obj-m:=hello_module.o
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
LINUX_KERNEL := $(shell uname -r)
LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/linux-headers-$(LINUX_KERNEL)

all:
        make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:

        make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

makefile有固定的格式，东西较多，后续系统学习。

四、编译过程

1、将上面两个文件hello_module.c和Makefile放在同一个文件夹中，执行命令make:

root@ubuntu:/home/drivet_test# make
make -C /usr/src/linux-headers-4.15.0-47-generic M=/home/drivet_test modules
make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-4.15.0-47-generic'
  CC [M]  /home/drivet_test/hello_module.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC      /home/drivet_test/hello_module.mod.o
  LD [M]  /home/drivet_test/hello_module.ko
make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-4.15.0-47-generic'
root@ubuntu:/home/drivet_test# ll
total 160
drwxr-xr-x 3 root root  4096 Dec 24 00:27 ./
drwxr-xr-x 4 root root  4096 Dec 23 23:38 ../
-rw-r--r-- 1 root root 52895 Dec 24 00:27 .cache.mk
-rw-r--r-- 1 root root   339 Dec 24 00:13 hello_module.c
-rw-r--r-- 1 root root  3992 Dec 24 00:27 hello_module.ko
-rw-r--r-- 1 root root   245 Dec 24 00:27 .hello_module.ko.cmd
-rw-r--r-- 1 root root   596 Dec 24 00:27 hello_module.mod.c
-rw-r--r-- 1 root root  2584 Dec 24 00:27 hello_module.mod.o
-rw-r--r-- 1 root root 29776 Dec 24 00:27 .hello_module.mod.o.cmd
-rw-r--r-- 1 root root  3408 Dec 24 00:27 hello_module.o
-rw-r--r-- 1 root root 29668 Dec 24 00:27 .hello_module.o.cmd
-rw-r--r-- 1 root root   271 Dec 24 00:09 Makefile
-rw-r--r-- 1 root root    41 Dec 24 00:27 modules.order
-rw-r--r-- 1 root root     0 Dec 24 00:27 Module.symvers
drwxr-xr-x 2 root root  4096 Dec 24 00:27 .tmp_versions/
root@ubuntu:/home/drivet_test#

编译成功后，会生成hello_module.ko。

五、插入ko

执行命令：insmod hello_module.ko
可以通过lsmod命令查看ko是否插入成功，并在/var/log/kern.log日志中，查看ko加载过程的init函数是否执行：

root@ubuntu:/home/drivet_test# insmod hello_module.ko
root@ubuntu:/home/drivet_test#
root@ubuntu:/home/drivet_test# lsmod | grep hello
hello_module           16384  0
root@ubuntu:/home/drivet_test#
root@ubuntu:/home/drivet_test# tail /var/log/kern.log
Dec 24 00:32:53 ubuntu kernel: [ 3631.352417] Hello World. Life is short, we need passion.

六、删除ko

执行命令：rmmod hello_module.ko
同样可以通过lsmod查询ko是否存在，以及在/var/log/kern.log日志中，查看ko卸载过程的exit函数是否执行：

root@ubuntu:/home/drivet_test# rmmod hello_module.ko
root@ubuntu:/home/drivet_test#
root@ubuntu:/home/drivet_test# lsmod | grep hello
root@ubuntu:/home/drivet_test#
root@ubuntu:/home/drivet_test# tail /var/log/kern.log
Dec 24 00:32:53 ubuntu kernel: [ 3631.352417] Hello World. Life is short, we need passion.
Dec 24 00:36:52 ubuntu kernel: [ 3815.830910] Goodbye, honey.

码农公寓