内核是如何运行ko文件的--insmod命令

内核是如何运行ko文件的–insmod命令

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insmod详细分析

insmod命令将文件加载到Linux系统中运行。那Linux系统是如何加载的文件呢？加载ko文件使用的是insmod命令，insmod命令做了哪些事情呢？实际上，命令本质上是一个可执行程序，也是有源码的。我们来看下insmod命令的源码。

打开busybox源码busybox/modutils/insmod.c文件，找到以下代码。

int insmod_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
int insmod_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
{
    char *filename;
    int rc;

    /* Compat note:
     * 2.6 style insmod has no options and required filename
     * (not module name - .ko can't be omitted).
     * 2.4 style insmod can take module name without .o
     * and performs module search in default directories
     * or in $MODPATH.
     */

    IF_FEATURE_2_4_MODULES(
        getopt32(argv, INSMOD_OPTS INSMOD_ARGS);
        argv += optind - 1;
    );

    filename = *++argv;
    if (!filename)
        bb_show_usage();

    rc = bb_init_module(filename, parse_cmdline_module_options(argv, /*quote_spaces:*/ 0));
    if (rc)
        bb_error_msg("can't insert '%s': %s", filename, moderror(rc));

    return rc;
}

int FAST_FUNC bb_init_module(const char *filename, const char *options)
{
    size_t image_size;
    char *image;
    int rc;
    bool mmaped;

    if (!options)
        options = "";

//TODO: audit bb_init_module_24 to match error code convention
#if ENABLE_FEATURE_2_4_MODULES
    if (get_linux_version_code() < KERNEL_VERSION(2,6,0))
        return bb_init_module_24(filename, options);
#endif

    /*
     * First we try finit_module if available.  Some kernels are configured
     * to only allow loading of modules off of secure storage (like a read-
     * only rootfs) which needs the finit_module call.  If it fails, we fall
     * back to normal module loading to support compressed modules.
     */
# ifdef __NR_finit_module
    {
        int fd = open(filename, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
        if (fd >= 0) {
            rc = finit_module(fd, options, 0) != 0;
            close(fd);
            if (rc == 0)
                return rc;
        }
    }
# endif

    image_size = INT_MAX - 4095;
    mmaped = 0;
    image = try_to_mmap_module(filename, &image_size);
    if (image) {
        mmaped = 1;
    } else {
        errno = ENOMEM; /* may be changed by e.g. open errors below */
        image = xmalloc_open_zipped_read_close(filename, &image_size);
        if (!image)
            return -errno;
    }

    errno = 0;
    init_module(image, image_size, options);
    rc = errno;
    if (mmaped)
        munmap(image, image_size);
    else
        free(image);
    return rc;
}

init_module与finit_module均为系统调用
#define init_module(mod, len, opts) syscall(__NR_init_module, mod, len, opts)
#if defined(__NR_finit_module)
# define finit_module(fd, uargs, flags) syscall(__NR_finit_module, fd, uargs, flags)
#endif

在正点原子阿尔法开发板中查看insmod使用什么方法：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>




static int hello_init(void){
#ifndef DEBUG

    printk("no def DEBUG\n");
#else
    printk(" def DEBUG\n");
#endif
    dump_stack();
    return 0;

}


static void hello_exit(void){

    printk("hello exit!!!\n");
    

}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_AUTHOR("Paranoid");
MODULE_VERSION("V1.0");
MODULE_LICENSE("GPL");

dump_stack()
;函数打印调用关系

所以可知使用的是finit_module
insmod命令流程

insmod_main->bb_init_module->finit_module

使用finit_module写一个自己的命令

myinsmod.c

#include <stdio.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

# define finit_module(fd, uargs, flags) syscall(__NR_finit_module, fd, uargs, flags)
int main(int argc,char *argv[]){
    int fd;
    int ret;
    int fd = open(argv[1], O_RDONLY | O_CLOEXEC);
        if (fd < 0) {
            printf("open error\n");
            return -1;
        }
        ret = finit_module(fd, "", 0) ;

        return ret;
}

交叉编译器编译

arm-linux-gnueabihf-gcc myinsmod.c -o myinsmod

使用自己的命令来安装驱动

./myinsmod a.ko

结果与insmod相同

使用init_module来实现自己的命令

init_insmod.c

#include <stdio.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>

#define finit_module(fd, uargs, flags) syscall(__NR_finit_module, fd, uargs, flags)

int main(int argc,char *argv[]){
    int fd;
    int ret;
    size_t image_size;
    char *image;
    struct stat statbuf;
    fd = open(argv[1], O_RDONLY | O_CLOEXEC);
        if (fd < 0) {
            printf("open error\n");
            return -1;
        }

    fstat(fd,&statbuf);

    image_size = statbuf.st_size;

    image = malloc(image_size);
    read(fd,image,image_size);

    ret = init_module(image, image_size, "");
    if(ret <0){
        printf("init_module errno\n");
    }else{
        printf("init_module success\n");
    }
    free(image);
    return ret;
}

arm-linux-gnueabihf-gcc init_insmod.c -o initinsmod