[Ubuntu] 在 Ubuntu 18.04 上開發 kernel module

在做 Embedded Linux 開發的大部分時間中

通常很多東西都是平台相依

所以只要沒有板子就沒辦法做任何的測試

但當然也有些東西是不需要板子就可以做測試

所以這篇就是要說

怎麼在 Ubuntu 上進行 kernel module 開發

然後寫好之後進行驗證

當開發平台跟執行平台都是同一個的時候

這意味著這個動作完全不會用到 cross compiler

也就是說如果要驗證交叉編譯的東西的話

基本上這個方法不適用

不過如果只是想做個 kernel module 開發的話

基本上是沒什麼問題才對

所以下面就開始說明大概要做哪些事


首先需要把開發所使用的 Ubuntu 平台變成有編譯 kernel module 的能力

所以需要安裝一些東西

安裝開發工具

sudo apt install build-essential kernel-package libncurses5-dev libelf-dev gcc g++

基本上工具有這些就足夠了

但是還需要安裝 kernel 開發用的 library source

所以還需要再做點事情

安裝 linux-headers

在安裝之前需要先查看一下現在使用的平台的 kernel 版本

apt-cache search linux-headers-$(uname -r)

看起來大概會像上面那張圖一樣

是一個 看起來像是 linux-headers-X.Y.Z-V-M 的格式

通常格式的最後一串英文字表示平台的種類

至於為什麼要這個

是因為接下來的開發會在這個平台上執行跟測試

所以必須先查看這個平台的資訊

不然等等做出來的檔案會沒辦法執行

也就是說如果要在其他平台上執行

至少要先確認要執行的平台的環境才是

檢查完之後接著就是安裝 linux-headers 了

sudo apt install linux-headers-$(uname -r)-generic

這邊我偷懶了

因為直接代入 $(uname -r)

所以其實前面那個版本號查不出來也沒關係


到這邊基本上就完成所以的 kernel module 開發的前置作業了

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接下來就可以開始寫 code 了

製作 kernel module

首先隨便找個路徑用來做 kernel module

然後在資料夾下面產生一個 Makefile 和 .c source file

看起來會像下面這張圖這樣

然後看看 Makefile 裡面長怎麼樣

然後再來看看 source

基本上這只是個 sample 而已

所以就不要太計較了...OTL

然後就可以編譯它了

沒意外的話

編譯完應該會長的類似上面那張圖一樣

然後就可以看看它產出了什麼東東

正常來說

如果有編譯成功的話

會在路徑下找到一個 .ko 檔

這個就是一個可以搬的走的 kernel module 了



既然寫好了

當然就是把它掛載起來執行看看啦

掛載 kernel module

這邊因為是製作成 loadable 的模組

所以基本上只能使用 insmod 來掛載

因為在 系統的 lib module 中 並不存在這個 module

所以 modprobe 是沒有辦法使用的 ...

然後掛載起來看起來會像下面這樣

敲個密碼

然後什麼事都沒有發生就結束了

所以那剛剛那個 printk 的訊息印到哪去了？

查看 kernel 訊息

這時候就要請出另外一個叫做 dmesg 的指令了

至於這張圖裡面為什麼會有那麼多奇怪的內容

是因為在寫這篇之前我正在幫我的 module debug...

而這篇的範例就是用它改出來的

所以這點小事就不要太計較了XD


最後如果這個 module 不是設計來常駐的話

記得把它卸載

卸載 kernel module

看起來像下面這張圖一樣

一樣什麼訊息都沒顯示

這時候再看一次 dmesg

這時候就會看到離開的訊息了

話說回來

實際上根據不同的 kernel message 等級

其實 dmesg 是會有顏色的

這樣看起來就清楚多了


然後這篇大概就是這樣了
それでは(・ω・)ノシ