CentOS7编写HelloWorld驱动程序入门(内核模块)

最近在看LDD(Linux设备驱动程序)这本书,第二章写的一个简单的HelloWorld模块,没想到有很多坑,这里记录一下,方便后来人脱坑。

lyLLyF.png

环境

  • linux内核:3.10.0-1062.9.1.el7.x86_64(使用命令uname -r查看),即3.10.0版本
  • CentOS版本:CentOS7.7.1908(使用命令cat /etc/redhat-release命令查看)

编写模块代码

照着书上写的HelloWorld模块代码如下,

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

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

static int hello_init(void){
        printk(KERN_EMERG "Hello, world\n");
        return 0;
}

static void hello_exit(void){
        printk(KERN_EMERG "Goodbye, cruel world\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

以上源码命名为hello.c,之后执行gcc hello.c命令报错,

linux/init.h: No such file or directory

因为看到#include <linux/init.h>就想到貌似我的系统没有linux/init.h这个头文件,遂网上搜索发现这个头文件是linux内核的头文件,位于/usr/src/linux/include目录下,按路径在本机查找,发现我并没有/usr/src/linux目录。

因此下一步我们要安装linux内核源码。

安装Linux内核源码

首先上官网(http://vault.centos.org)下载自己系统对应的源码包,以我的CentOS7.7为例,路径为(http://vault.centos.org/7.7.1908/updates/Source/SPackages/kernel-3.10.0-1062.9.1.el7.src.rpm)。

国外路径下载较慢,建议使用迅雷下载再上传到CentOS虚拟机中。

下载完成后得到kernel-3.10.0-1062.9.1.el7.src.rpm包,假设位于当前home(路径为~)目录下,执行

rpm -ivh kernel-3.10.0-1062.9.1.el7.src.rpm

得到rpmbuild目录,之后执行如下命令安装源码包。

# 安装源码包
rpmbuild -bp --target=$(uname -m) kernel.spec
# 如果包rpmbuild命令未找到,先安装,yum install rpm-build

执行后可能会报错确实编译工具,则安装对应工具即可,整理如下。

sudo yum install -y kernel-devel rpm-build redhat-rpm-config asciidoc hmaccalc perl-ExtUtils-Embed pesign xmlto audit-libs-devel binutils-devel elfutils-devel elfutils-libelf-devel ncurses-devel newt-devel numactl-devel pciutils-devel python-devel zlib-devel  bc bison java-devel python-docutils

执行完rpmbuild -bp --target=$(uname -m) kernel.spec命令后,查看/usr/src/目录,可以看到有kernel目录了,linux/init.h头文件则位于/usr/src/kernels/3.10.0-1062.9.1.el7.x86_64/include目录下。

这时,执行gcc -I /usr/src/kernels/3.10.0-1062.9.1.el7.x86_64/include hello.c不会报linux/init.h缺失了。

但报了另一个错。

asm/linkage.h: No such file or directory

真是坎坷啊,看来Linux模块编译不能使用简单的gcc命令了。上网搜索,只能上make来编译了。

make编译

首先将你的文件移到一个目录,这里假设为你的Home目录下的test目录(~/test),因为等会编译会产生多个文件,避免跟前期目录混在一起。

把hello.c文件移入test目录,在test目录下新建一个Makefile文件,输入如下内容。

obj-m += hello.o # 这里的hello.o名字对应你的hello.c文件

all:
        make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` modules
clean:
        make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` clean

保存退出,执行make编译。

编译生成多个文件,包括hello.ko。

加载模块

使用命令

# 装载模块
insmod hello.ko
# 卸载模块
rmmod hello

就会提示Hello, world了,如果没显示内容,可以执行tail /var/log/messages命令查看。没在屏幕上显示的原因是日志级别不够。

你也可以修改hello.c文件,将KERN_ALTER改为KERN_EMERG,重新编译装入模块,就可以在屏幕显示Hello, world了。

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