Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- etc:users:kernel [2010/01/27 22:17] – krinkinmu
+++ etc:users:kernel [2016/08/08 20:53] (current) – ↷ Page moved from users:kernel to etc:users:kernel kel
@@ Line 1: / Line 1: @@
-Тут попробуем разобраться, как устроены модули ядра Linux.
+======= Модульная анатомия =======
-===== Как загружать модули в ядро =====
+====== Цель ======
-Увидеть какие модули уже загружены в ядро можно выполнить команду lsmod, которая прочитает данные из /proc/modules
+Разобраться в структуре загружаемых модулей Linux, больше узнать об устройстве ядра.
-Как же они загружаются в ядро? В самых общих чертах это выглядит так: когда ядру нужна функциональность, которой нет резидентно в ядре,
-демон kmod вызывает команду modprobe для загрузки модуля. modprobe получает как параметр строку указывающую на модуль (имя модуля или его псевдоним см. файл /etc/modprobe.conf??? у меня псевдонимы находятся в /etc/modprobe.d/aliases). Затем определяются зависимости модуля (модули, которые нужны для работы нашему модулю см. файл /lib/modules/<версия ядра>/modules.dep), затем собственно производится загрузка модулей с помощью insmod в нужном порядке (сначала те модули, которые указаны в зависимости, потом сам модуль)
-===== Версия модуля =====
+====== Ресурсы ======
-Модули скомпилированные для одной версии ядра, могут не подходить для другой версии ядра, поэтому не следует загружать модули для одной версии в другой. Данное руководство предназначено для версии ядра 2.6
+Ноутбук Acer Aspire 3680 (старенький), дистрибутив Debian, голова и интернет.
-===== Модули и Х =====
+====== Действия ======
-Модули не могут выводить на экран информацию (как например printf()), т. е. если мы захотим увидеь результаты нашей работы, то не следует искать их в xterm. Чтобы видеть результаты работы сразу (без поиска в логах), выполняется всю работу в консоли (в настоящей, а не xterm и т.д.)
+===== Первый пункт =====
-===== Введение =====
+Нам нужно скачать, скомпилировать исходники ядра, с которым мы будем работать. Пользуемся возможностями Debian и получаем исходники ядра из репозитория Debian (всегда можно воспользоваться и http://kernel.org)
-Первая проблема - заголовки ядра, для работы нам нужны заголовки ядра, которые не всегда есть по умолчанию.
+     * sudo apt-get update
-Вторая проблема - заголовки не всегда ищутся там, где они на самом деле лежат, такая проблема решается опцией gcc -I
+     * sudo apt-get install liux-doc-2.6.32 linux-manual-2.6.32 linux-source-2.6.32
+     * cd /usr/src/
+     * tar jxf /usr/src/linux-source-2.6.32.tar.bz2
+     * sudo apt-get install build-essential fakeroot kernel-package
+     * make menuconfig
+     * sudo make-kpkg clean
+     * sudo fakeroot make-kpkg --initrd --append-to-version=-mine kernel_image kernel_headers
+     * sudo dpkg -i linux-image-2.6.32-mine-10.00.Custom_i386.deb
+     * sudo dpkg -i linux-headers-2.6.32-mine-10.00Custom_i386.deb
+     * sudo update-initramfs -c -k 2.6.32-mine
+     * sudo shutdown -r now
+Дальше, если ядро сконфигурированно нормально, то загружаемся и вроде все, кстати update-iniramfs нужен только, если initrd.img-2.6.32-mine не создался на лету, когда устанавливался пакет
+*1 советую обновить gcc (если пользуетесь stable, то обновлять с testing, в противном случае ядро не соберется, так как не будет нужных заголовочных файлов), вообще стоит использовать новые версии всех требуемых пакетов
+*2 возможно придется доставить некоторые другие пакеты (см /usr/share/doc/kernel-package/Kernel.htm)
+*3 ядро можно собрать и не "в стиле Debian", а обычным образом - нет никакой разницы
+*4 в даной версии ядра пришлось поправить файл /usr/src/linux-source-2.6.32/Documentation/lguest/lguest.c, в нем нужно было убрать строку #include <sys/eventfd.h> (21 строка), в противном случае оно просто отказывалось компилироваться, хотя я не понял почему (потомучто такое же ядро на другом компьютере собралось без проблем), но погуглив нашел, что такая проблема не только у меня, и что такое решение используют и другие, после такого решения мы получаем при компиляции implicit декларацию функции, короче если в этом месте будет ошибка, то когда она вылезет непонятно
+===== Второй пункт =====
+Проверим, что все работает, для этого напишем какой-нибудь бесполезный модуль, скомпилируем его и посмотрим, что получится
+   //hello-1.c
+   #include <linux/module.h>
+   #include <linux/kernel.h>
+
+   int init_module(void) {
+        printk(KERN_INFO "Hellow world\n");
+        return 0;
+   }
+
+  void cleanup_module(void) {
+      printk(KERN_INFO "Godbye world\n");
+  }
+Теперь Makefile
+   obj-m += hello-1.c
+   all:
+        make -C /usr/src/linux-source-2.6.32 M=$(shell pwd) modules
+   clean:
+        make -C /usr/src/linux-source-2.6.32 M=$(shell pwd) clean
+Теперь из каталога, в котором лежит исходник и Makefile делаем
+     * sudo make
+Должны получить примерно следующее:
+make -C /usr/src/linux-source-2.6.32 M=/home/mirovingen/Interested/kernel_programming/src/Hellow_World modules
+make[1]: Entering directory `/usr/src/linux-source-2.6.32'
+   CC [M]  /home/mirovingen/Interested/kernel_programming/src/Hellow_World/hello-1.o
+   Building modules, stage 2.
+   MODPOST 1 modules
+   CC      /home/mirovingen/Interested/kernel_programming/src/Hellow_World/hello-1.mod.o
+   LD [M]  /home/mirovingen/Interested/kernel_programming/src/Hellow_World/hello-1.ko
+make[1]: Leaving directory `/usr/src/linux-source-2.6.32'
+Если все получилось, у нас в каталоге должен появиться файл hello-1.ko, далее загружаем и выгружаем модуль:
+sudo insmod hello-1.ko
+sudo rmmod hello-1.ko
+sudo cat /var/log/messages | grep -i -e "world"
+Должны получить примерно следующее:
+Jan 28 22:32:25 debian kernel: [ 6196.992494] Hellow world
+Jan 28 22:40:17 debian kernel: [ 6669.012286] Goodbye world
+Теперь разбираемся, что мы сделали и что получили.
+==== Исходный текст ====
+#include <linux/module.h> - как написано, этот заголовочный файл должен быть у всех модулей, в нем есть объявления init_module и cleanup_module, еще куча структур описывающих состояние, версию и другую информацию о модулях.
+#include <linux/kernel.h> - тут тоже есть много чего полезного, например максимальное и минимальное значение определенного типа, printk объявлена в этом заголовочном файле, KERN_INFO также объявлена здесь:
+#define	KERN_INFO	"<6>"	/* informational - она объявлена как строка, получается мы вызываем printk("<6>" "text"); это тоже самое, что и printk("<6>text"); ??? раньше не встречал такого варианта использования.
+int init_module(void) - вызывается, когда мы загружаем модуль (insmod);
+void cleanup_module(void) - вызывается, когда код выгружается (rmmod);
+В данном случае мы не вольны выбирать имена функций входа и выхода, но если подключить заголовочный файл linux/init.h, то можно присваивать произвольное имя функциям входа и выхода (дальше будет пример)
+printk - выводит значения, но она работает не совсем так как printf, как я понял, она выводит сообщение в какую-то очередь сообщений ядра, которую просмотреть скажем в xterm нельзя, поэтому для просмотра вывода мы заглядываем в файл /var/log/messages, который, кстати, довольно большой, и, наверно, очень полезный.
+Прошу знатоков еще пояснить вот такой момент:
+код возврата определяется программистом, т. е. он может не совпадать с какими-то принятыми в ОС значениями, для прикладных программ в этом нет ничего смертельного, но в данном случаем мы ведь не свободны в выборе кода возврата, так как потом система использует его значение? если да то какие еще коды существуют, и что они обозначают?
+==== Makefile ====
+Как написано формально Makefile должен содержать только строку obj-m += hello-1.o, но тогда простой командой make мы получим только ошибку, правильным вариантом вызова будет:
+     make -C /usr/src/linux-source-2.6.32 M=$(shell pwd) modules
+$(shell pwd) - текущий каталог, можно прописать и руками.
+/usr/src/linux-source-2.6.32 - каталог с исходниками ядра.
+modules - не знаю зачем нужно, предполагаю, что эта команда показывает, что мы собираем именно модули ядра.
+~~DISCUSSION~~