Compile driver module linux

Compile kernel module

Sometimes you may wish to compile Linux’s Kernel module without recompiling the whole kernel.

Contents

Build environment

Firstly you will need to install build dependencies such as compiler ( base-devel ) and linux-headers .

Next you will need to get the source code for the kernel version the module is intended to run on. You may try use newer kernel sources but most likely compiled module will not load.

In case the intended kernel version is the installed kernel, find its version with

There are two main options to acquire the required source. Each option has slightly different usage methods and directory structure.

Traditional compilation

See Kernels/Traditional compilation#Download the kernel source. If you fetch latest source using Git you will need to checkout needed version using tag (eg. v4.1).

Arch Build System

For a general overview on Arch Build System read ABS. See Kernel/Arch Build System for acquiring the kernel source, as well as the directory structure, and other details.

Source configuration

When you have the source code, enter its directory. For the #Arch Build System case, that directory would be src/archlinux-linux/ down from where the PKGBUILD is.

The output from make help is beneficial here. Start by cleaning with

An appropriate .config file is now required. If no config file is to be seen nearby, perhaps from a saved .config , and the intended kernel version is the running kernel, you can use its configuration file:

Next ensure the .config file is adjusted for the kernel version. If you are using kernel sources for the exact current version then it should not ask anything. But for another version than the current kernel you might be asked about some options. In any case, for the #Arch Build System option, you might want to examine the PKGBUILD::prepare() function.

If the module you want to compile have some compilation options such as debug build, or it was not compiled before, you can also, possibly must, adjust the kernel configuration. You can do this with one of the many configuration targets mentioned by make help.

Module compilation

In order to compile and load our module cleanly, we must find the value of the EXTRAVERSION component of the current kernel version number so we can match the version number exactly in our kernel source. EXTRAVERSION is a variable set in the kernel top-level Makefile, but the Makefile in a vanilla kernel source will have EXTRAVERSION empty; it is set only as part of the Arch kernel build process. If relevant, the value of the current kernel’s EXTRAVERSION can be found by looking at the output of the uname -r command. In general, the kernel version is the concatenation of three components. Namely, the numeric version, the EXTRAVERSION, and the LOCALVERSION. The numeric version itself is a concatenation of three numbers. If built by a PKGBUILD file, the LOCALVERSION will be taken from the pkgrel variable, prefixed by a hyphen. And the EXTRAVERSION will be the suffix of the pkgver variable, where the period character to the right of the third numeric number of the numeric version is replaced by a hyphen. For example, with the linux package linux 5.5.8.arch1-1 , the LOCALVERSION is -1 . The EXTRAVERSION is -arch1 . The output of uname -r will be 5.5.8-arch1-1 in that example.

Once the EXTRAVERSION value is known, we prepare the source for module compilation:

Alternatively, if you are happy to load modules with modprobe using the —force-vermagic option to ignore mismatches in the kernel version number, you can simply run:

Finally, compile wanted module by specifying its directory name. You can find the module location, thus also its directory name, with modinfo or find.

As a last resort, if nothing else has worked, you can

Which will build all the modules from the kernel configuration.

out-of-tree module compilation

get the official source code of the current running linux kernel as described in Kernel/Arch Build System:

then point to the checked out source when compiling the module:

Module installation

Now after successful compilation you just need to gzip and copy it over for your current kernel.

If you are replacing some existing module you will need to overwrite it (and remember that reinstalling linux will replace it with default module)

Or alternatively, you can place the updated module in the updates folder (create it if it does not already exist).

However if you are adding a new module you can just copy it to extramodules (note, this is just example as btrfs will not get loaded from here)

You need to rebuild the module dependency tree with «depmod» to use installed modules.

If you are compiling a module for early boot (e.g. updated module) which is copied to Initramfs then you must remember to regenerate it with (otherwise your compiled module will not be loaded).

possible errors

If EXTRAVERSION is not set correctly the following errors may occur

adding force-vermagic makes it ignore the version mismatch

Источник

Русские Блоги

Скомпилируйте загруженный драйвер в ядро ​​ядра (linux)

Первый, основной способ компиляции драйвера в ядро

Есть два способа скомпилировать драйвер в ядро ​​под linux:
1) Статическая компиляция
2) Динамическая компиляция

Статическая компиляция заключается в интеграции исходного кода загруженного драйвера в исходный код ядра ядра, а затем в настройке соответствующих параметров через графический интерфейс.После настройки параметров сохраните и выйдите, затем скомпилируйте и, наконец, скомпилированный, интегрированный и используемый для записи Записанный файл здесь будет называться uImage.

Динамическая компиляция заключается в компиляции загруженного исходного кода в файл .ko и, наконец, загрузке файла ko на плату с помощью команды insmod.

Выберете ли вы статическую компиляцию или динамическую компиляцию, зависит от ваших потребностей.

Один, статическая компиляция

Я только подробно объясняю, как добавить соответствующие параметры модуля в графический интерфейс. Шаги, предшествующие графическому интерфейсу (make menuconfig), были опущены. Перед этим я просмотрел множество руководств, поэтому я не буду повторять их здесь.

1. О скачанных драйверах

1) Место хранения исходного кода драйвера в исходном коде ядра
В какой каталог должен быть помещен исходный код драйвера в исходный код ядра, это обычно зависит от типа драйвера. Например, если вы загружаете драйвер модуля Wi-Fi, то обычно мы помещаем драйвер модуля Wi-Fi. Поместите исходный код в . /linux-3.10.y/drivers/net/wireless
по этому пути; например, если вы загружаете драйвер символьного типа, он обычно будет помещен в . /linux-3.10.y/drivers/char По этому пути; если вы действительно не знаете, куда его положить, положите . /linux-3.10.y/drivers , Пока вы можете найти его в графическом интерфейсе в конце.

2) Модификация связанных файлов исходного кода драйвера

В исходном коде драйвера нужно изменить только 2 файла:

Kconfig
Файл Kconfig используется для описания информации о связанных параметрах графического интерфейса, например о том, какому типу атрибутов выбора соответствует этот параметр (<> (Д / Н / М), [] [Д / Н ]…), Например, описание информации, относящейся к этой опции и т. Д., Если Kconfig отсутствует, вы должны создать его самостоятельно. Возьмите модуль Wi-Fi в качестве примера. После создания добавьте контент, который вы хотите добавить, следующим образом (если Kconfig уже существует, не изменяйте его):

RTL8821CU Этот макрос можно назвать произвольно, и «Realtek 8821C USB WiFi» Это название этой опции, tristate Средство для установки атрибута выбора этой опции в три состояния, а именно Y / N / M, depends on Чтобы объяснить зависимость, если вы не знаете, что писать, оставьте это depends on , Не нужно добавлять информацию, последняя help Это описание информации о выборе, это необязательно.

Kconfig предназначен для описания параметров, а Makefile — для добавления взаимосвязей между параметрами. Сделайте то же самое, создайте, если нет, то измените следующим образом:

2. Модификации исходного кода ядра.
Как и драйвер, в исходном коде ядра есть только два файла, которые нужно изменить: Kconfig и Makefile. Эти два файла расположены в верхнем каталоге драйвера. Например, путь к исходному коду драйвера drivers/net/wirless/wifi , Вы хотите изменить drivers/net/wirless Kconfig и Makefile по этому пути.

Kconfig
Добавьте следующий код в последнюю строку Kconfig:

Makefile изменяется следующим образом:

После изменения вышеуказанных файлов, когда вы введете команду make menuconfig в терминале telminal и снова войдете в графический интерфейс, вы увидите, что появились соответствующие параметры (как показано ниже). Расположение параметра связано с путем к исходному коду вашего драйвера.Чем глубже путь к драйверу в исходном коде ядра, тем глубже соответствующий путь к параметру в графическом интерфейсе.

Выберите опцию справки, чтобы просмотреть информацию описания:

Два, динамическая компиляция

Вот все же в качестве примера возьмем модуль Wi-Fi. После загрузки соответствующего исходного кода драйвера вам нужно только изменить Makefile. Основные изменения заключаются в следующем:

ARCH Скомпилированная платформа, CROSS_COMPILE Путь, по которому находится цепочка компиляции, обычно передается в ubuntu echo $PATH Команда может видеть путь в цепочке компиляции, KSRC — это путь к исходному коду ядра. После изменения Makefile введите команду make в терминале, чтобы завершить компиляцию, и вы получите файл ko в текущем каталоге, а затем вам нужно только поместить файл ko в конец платы insmod для завершения.

Интеллектуальная рекомендация

Используйте Maven для создания собственного архетипа скелета проекта (4)

Один, базовое введение в Maven Во-вторых, скачайте и настройте Maven Три, настроить домашнее зеркало на Али В-четвертых, создайте содержимое скелета архетипа В-пятых, создайте проект через архетип 6. .

Станция интерпретации больших данных B пользуется популярностью среди гигантов района «призрачные животные» Цай Сюкуня.

Автор | Сюй Линь Ответственный редактор | Ху Вэйвэй Предисловие Недавно Цай Сюкунь отправил письмо юриста на станцию ​​B. Содержание письма юриста показало, что «на станции B имеется большое кол.

Вопрос A: Алгоритм 7-15: алгоритм кратчайшего пути Дейкстры

Название Описание Во взвешенном ориентированном графе G для исходной точки v задача о кратчайшем пути от v до оставшихся вершин в G называется задачей кратчайшего пути с одной исходной точкой. Среди ш.

Учебный дневник — перелистывание страниц

Используйте плагин Layui.

Нулевое основание для отдыха-клиента

Предисловие: статья, обобщенная, когда я только что связался с тестом API, в дополнение к остальному клиенту этот инструмент сам, некоторые из мелких пониманий API, я надеюсь помочь тому же белую белу.

Вам также может понравиться

Подробно объясните, как новички используют sqlmap для выполнения инъекционных атак на базы данных mysql.

Шаг 1. Откройте для себя инъекцию Со мной все было нормально, когда я был свободен, я случайно нажал на чужой блог и обнаружил, что ссылка заканчивается на id, поэтому я проверил его вручную. Результа.

Vue заметки сортируют, пусть вам начать с Vue.js:. 04_3 Сетевое приложение: AXIOS плюс Вью

В предыдущем разделе мы ввели основное использование AXIOS, по сравнению с нативным Ajax, который при условии, что способ является более простым и, а сетевые данные теперь в состоянии получить его ров.

Шаблон алгоритма конной повозки

Блог гангстеров Тележки, запряженные лошадьми, используются для решения проблемы самой длинной подстроки палиндрома. Основное внимание уделяется подстрокам, а не подпоследовательностям. Если вы хотите.

35 Line Code, чтобы получить метод исследования событий (ON)

Об авторе: Чжу Сяою，Личный публичный номер: языковой класс большой кошки Эта проблема научит вас этой большой классе Cat.Как написать наиболее эффективное метод исследования событий с 35 Line R Code C.

Образ докера: gitlab

GitLab Docker images Both GitLab CE and EE are in Docker Hub: GitLab CE Docker image GitLab EE Docker image The GitLab Docker images are monolithic images of GitLab running all the necessary services .

Источник

Пишем простой модуль ядра Linux

Захват Золотого Кольца-0

Linux предоставляет мощный и обширный API для приложений, но иногда его недостаточно. Для взаимодействия с оборудованием или осуществления операций с доступом к привилегированной информации в системе нужен драйвер ядра.

Модуль ядра Linux — это скомпилированный двоичный код, который вставляется непосредственно в ядро Linux, работая в кольце 0, внутреннем и наименее защищённом кольце выполнения команд в процессоре x86–64. Здесь код исполняется совершенно без всяких проверок, но зато на невероятной скорости и с доступом к любым ресурсам системы.

Не для простых смертных

Написание модуля ядра Linux — занятие не для слабонервных. Изменяя ядро, вы рискуете потерять данные. В коде ядра нет стандартной защиты, как в обычных приложениях Linux. Если сделать ошибку, то повесите всю систему.

Ситуация ухудшается тем, что проблема необязательно проявляется сразу. Если модуль вешает систему сразу после загрузки, то это наилучший сценарий сбоя. Чем больше там кода, тем выше риск бесконечных циклов и утечек памяти. Если вы неосторожны, то проблемы станут постепенно нарастать по мере работы машины. В конце концов важные структуры данных и даже буфера могут быть перезаписаны.

Можно в основном забыть традиционные парадигмы разработки приложений. Кроме загрузки и выгрузки модуля, вы будете писать код, который реагирует на системные события, а не работает по последовательному шаблону. При работе с ядром вы пишете API, а не сами приложения.

У вас также нет доступа к стандартной библиотеке. Хотя ядро предоставляет некоторые функции вроде printk (которая служит заменой printf ) и kmalloc (работает похоже на malloc ), в основном вы остаётесь наедине с железом. Вдобавок, после выгрузки модуля следует полностью почистить за собой. Здесь нет сборки мусора.

Необходимые компоненты

Прежде чем начать, следует убедиться в наличии всех необходимых инструментов для работы. Самое главное, нужна машина под Linux. Знаю, это неожиданно! Хотя подойдёт любой дистрибутив Linux, в этом примере я использую Ubuntu 16.04 LTS, так что в случае использования других дистрибутивов может понадобиться слегка изменить команды установки.

Во-вторых, нужна или отдельная физическая машина, или виртуальная машина. Лично я предпочитаю работать на виртуальной машине, но выбирайте сами. Не советую использовать свою основную машину из-за потери данных, когда сделаете ошибку. Я говорю «когда», а не «если», потому что вы обязательно подвесите машину хотя бы несколько раз в процессе. Ваши последние изменения в коде могут ещё находиться в буфере записи в момент паники ядра, так что могут повредиться и ваши исходники. Тестирование в виртуальной машине устраняет эти риски.

И наконец, нужно хотя бы немного знать C. Рабочая среда C++ слишком велика для ядра, так что необходимо писать на чистом голом C. Для взаимодействия с оборудованием не помешает и некоторое знание ассемблера.

Установка среды разработки

На Ubuntu нужно запустить:

Устанавливаем самые важные инструменты разработки и заголовки ядра, необходимые для данного примера.

Примеры ниже предполагают, что вы работаете из-под обычного пользователя, а не рута, но что у вас есть привилегии sudo. Sudo необходима для загрузки модулей ядра, но мы хотим работать по возможности за пределами рута.

Начинаем

Приступим к написанию кода. Подготовим нашу среду:

Запустите любимый редактор (в моём случае это vim) и создайте файл lkm_example.c следующего содержания:

Мы сконструировали самый простой возможный модуль, рассмотрим подробнее самые важные его части:

• В include перечислены файлы заголовков, необходимые для разработки ядра Linux.
• В MODULE_LICENSE можно установить разные значения, в зависимости от лицензии модуля. Для просмотра полного списка запустите:

Мы устанавливаем init (загрузка) и exit (выгрузка) как статические функции, которые возвращают целые числа.

Обратите внимание на использование printk вместо printf . Также параметры printk отличаются от printf . Например, флаг KERN_INFO для объявления приоритета журналирования для конкретной строки указывается без запятой. Ядро разбирается с этими вещами внутри функции printk для экономии памяти стека.

В конце файла можно вызвать module_init и module_exit и указать функции загрузки и выгрузки. Это даёт возможность произвольного именования функций.

Впрочем, пока мы не можем скомпилировать этот файл. Нужен Makefile. Такого базового примера пока достаточно. Обратите внимание, что make очень привередлив к пробелам и табам, так что убедитесь, что используете табы вместо пробелов где положено.

Если мы запускаем make , он должен успешно скомпилировать наш модуль. Результатом станет файл lkm_example.ko . Если выскакивают какие-то ошибки, проверьте, что кавычки в исходном коде установлены корректно, а не случайно в кодировке UTF-8.

Теперь можно внедрить модуль и проверить его. Для этого запускаем:

Если всё нормально, то вы ничего не увидите. Функция printk обеспечивает выдачу не в консоль, а в журнал ядра. Для просмотра нужно запустить:

Вы должны увидеть строку “Hello, World!” с меткой времени в начале. Это значит, что наш модуль ядра загрузился и успешно сделал запись в журнал ядра. Мы можем также проверить, что модуль ещё в памяти:

Для удаления модуля запускаем:

Если вы снова запустите dmesg, то увидите в журнале запись “Goodbye, World!”. Можно снова запустить lsmod и убедиться, что модуль выгрузился.

Как видите, эта процедура тестирования слегка утомительна, но её можно автоматизировать, добавив:

в конце Makefile, а потом запустив:

для тестирования модуля и проверки выдачи в журнал ядра без необходимости запускать отдельные команды.

Теперь у нас есть полностью функциональный, хотя и абсолютно тривиальный модуль ядра!

Немного интереснее

Копнём чуть глубже. Хотя модули ядра способны выполнять все виды задач, взаимодействие с приложениями — один из самых распространённых вариантов использования.

Поскольку приложениям запрещено просматривать память в пространстве ядра, для взаимодействия с ними приходится использовать API. Хотя технически есть несколько способов такого взаимодействия, наиболее привычный — создание файла устройства.

Вероятно, раньше вы уже имели дело с файлами устройств. Команды с упоминанием /dev/zero , /dev/null и тому подобного взаимодействуют с устройствами “zero” и “null”, которые возвращают ожидаемые значения.

В нашем примере мы возвращаем “Hello, World”. Хотя это не особенно полезная функция для приложений, она всё равно демонстрирует процесс взаимодействия с приложением через файл устройства.

Вот полный листинг:

Тестирование улучшенного примера

Теперь наш пример делает нечто большее, чем просто вывод сообщения при загрузке и выгрузке, так что понадобится менее строгая процедура тестирования. Изменим Makefile только для загрузки модуля, без его выгрузки.

Теперь после запуска make test вы увидите выдачу старшего номера устройства. В нашем примере его автоматически присваивает ядро. Однако этот номер нужен для создания нового устройства.

Возьмите номер, полученный в результате выполнения make test , и используйте его для создания файла устройства, чтобы можно было установить коммуникацию с нашим модулем ядра из пространства пользователя.

(в этом примере замените MAJOR значением, полученным в результате выполнения make test или dmesg )

Параметр c в команде mknod говорит mknod, что нам нужно создать файл символьного устройства.

Теперь мы можем получить содержимое с устройства:

или даже через команду dd :

Вы также можете получить доступ к этому файлу из приложений. Это необязательно должны быть скомпилированные приложения — даже у скриптов Python, Ruby и PHP есть доступ к этим данным.

Когда мы закончили с устройством, удаляем его и выгружаем модуль:

Заключение

Надеюсь, вам понравились наши шалости в пространстве ядра. Хотя показанные примеры примитивны, эти структуры можно использовать для создания собственных модулей, выполняющих очень сложные задачи.

Просто помните, что в пространстве ядра всё под вашу ответственность. Там для вашего кода нет поддержки или второго шанса. Если делаете проект для клиента, заранее запланируйте двойное, если не тройное время на отладку. Код ядра должен быть идеален, насколько это возможно, чтобы гарантировать цельность и надёжность систем, на которых он запускается.

Источник