003-编译、加载、卸载

上一篇的内核模块源码

#include "linux/init.h"
#include "linux/module.h"

static int __init hello_module_init(void)
{
	printk("Initialize module\n");
	return 0;
}

static void __exit hello_module_exit(void)
{
	printk("Exit module\n"); 
}

module_init(hello_module_init);
module_exit(hello_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

编译内核模块的Makefile

编译简单的应用程序只需要使用命令gcc 文件名即可。但内核模块由于需要依赖整个kernel的构建环境，因此需要结合kernel的编译方式进行编译。整个kernel的构建使用的是make工具，因此我们的内核模块也需要采用make进行编译。因此我们需要为我们的内核模块编写一个Makefile，放在源代码同一个目录下。如下：

KERNELPATH ?= /lib/modules/5.8.0-63-generic/build

hellokernel-objs := HelloKernelModule.o
obj-m := hellokernel.o

all:
	${MAKE} -C ${KERNELPATH} M=${PWD} modules;

clean:
	${MAKE} -C ${KERNELPATH} M=${PWD} clean;
	rm -f *.ko

• KERNELPATH ?= /lib/modules/5.8.0-63-generic/build
  由于编译内核模块需要依赖内核，因此我们必须告诉编译器内核源码的位置，因此使用一个变量KERNELPATH来保存内核源码位置。变量名称可以根据自己喜好随便起。只需要在后面正确应用即可。
  PC上安装的Linux发行版都会带有该发行版使用的kernel源码，它的位置在lib/modules/版本号/build下，其中版本号可以使用命令uname -r获得。比如我的电脑上，该命令的返回信息是5.8.0-63-generic,因此KERNELPATH的值就被定义成/lib/modules/5.8.0-63-generic/build。
• hellokernel-objs := HelloKernelModule.o
  模块名称-objs 变量用于执行该模块依赖的.o文件，而Makefile会根据.o文件名自动识别.o文件依赖的.c文件，其原则就是文件名.o依赖文件名.c。因此hellokernel-objs := HelloKernelModule.o的最终含义是告诉make，名为hellokernel的内核模块依赖HelloKernelModule.o，而HelloKernelModule.o依赖HelloKernelModule.c。HelloKernelModule.c正是我们编写的模块源代码。
• obj-m := hellokernel.o
  obj-m := 模块名.o obj-m是告诉内核需要将模块名.o编译成动态加载的内核模块。这个变量的细节与内核的构建系统有关，我们暂时无需深入研究。
• all: clean:
  all: clean:是Make的目标，当我们执行make时，make会读取Makefile，并执行all:后面的指令。我们也可以明确指定make的目标如make clean，这时make会执行clean:后面的指令。关于make和Makefile不懂的可以自行在网络上查找相关资料，因为它不是本次分享的主要内容，因此不过多阐述。
• ${MAKE} -C $KERNELPATHM=${PWD} modules;
• ${MAKE} -C $KERNELPATHM=${PWD} clean;
• rm -f *.ko
  以上是构建和清除内核模块的指令，我们只需要按照格式写好即可。其中-C 用于表明内核源码的位置。M用于指定当前模块的位置。modules用于编译内核模块，clean用于清除内核模块

eniac@eniac-ThinkPad-E480:~/Test$ uname -r
5.8.0-63-generic

总之，到目前位置我们需要按照固定的格式写好Makefile，然后修改KERNELPATH 模块名-objs obj-m 三个变量的值即可。

编译模块

编译模块的指令很简单只需要在模块路径下执行make即可。
最终会在该目录下生成一堆文件，我们需要关注其中一个文件模块名.ko，在我的例子中是hellokernel.ko

加载和卸载模块

insmod 和 rmmod 用于加载和卸载模块。
以我的例子为例 sudo insmod hellokernel.ko 便是加载模块此时会执行函数hello_module_init()。sudo rmmod hellokernel便是卸载模块，此时会执行函数hello_module_exit()。

关于输出

我们在hello_module_init()和hello_module_exit() 分别调用了printk打印了信息，但是可以并没有直接输出到控制台上。这时你需要使用dmesg指令，该指令用于查看内核log信息。在该命令输出结果的最后会看到两个函数的输入内容。