[linux]编译一个ko文件并运行

一、需求

有一段代码需要在运行时加载注入内核中，当用户层需要访问时可以提供内核态环境去运行。

二、c代码构建

// #include <errno.h>
// #include <string.h>
// #include <stdio.h>
// #include <fcntl.h>
// #include <stdlib.h>
// #include <unistd.h>
#include <linux/ioctl.h>
// #include <sys/syscall.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/unistd.h>
// #include <asm/uaccess.h>

static int sk_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "sk:init.\n");
    return 0;
}
module_init(sk_init);

static void sk_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "sk:exit.\n");
    return;
}
module_exit(sk_exit);

MODULE_AUTHOR("Even");
MODULE_LICENSE("GPL");
// MODULE_DESCRITION("secure key get module");
MODULE_ALIAS("a simplest module");

三、c代码讲解

3.1头文件声明

关键代码

// #include <errno.h>
// #include <string.h>
// #include <stdio.h>
// #include <fcntl.h>
// #include <stdlib.h>
// #include <unistd.h>
#include <linux/ioctl.h>
// #include <sys/syscall.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/unistd.h>
// #include <asm/uaccess.h>

由于此部分代码属于内核，因此所有的函数都需要使用内核提供的库函数实现，被屏蔽的头文件是首先从应用层移植过来的应用层函数库，因此无法使用做屏蔽处理。已使用的函数库一般是在“linux/”目录下，少数可能会用到的函数库会在"asm/"路径下。

3.2初始化与退出函数构建

关键代码

static int sk_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "sk:init.\n");
    return 0;
}
module_init(sk_init);

static void sk_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "sk:exit.\n");
    return;
}
module_exit(sk_exit);

此部分函数中，首先定义初始化函数“sk_init”以及退出函数“sk_exit”，注意，其中使用的打印函数为内核打印函数“printk”。其次使用模块安装函数向内核声明安装时要执行的函数“module_init”，此函数必须要写，否则会导致模块装载找不到初始化函数。同理，使用module_exit声明模块卸载函数。

3.3其他声明

关键函数

MODULE_AUTHOR("Even");
MODULE_LICENSE("GPL");
// MODULE_DESCRITION("secure key get module");
MODULE_ALIAS("a simplest module");

不可省略，此处会向模块声明作者、规范与介绍。

四、Makefile文件构建

在该c文件相同路径下，新建Makefile文件。

关键代码

obj-m:=secure_key.o
KDIR := /home/Evenurs/f1c100s/dev/f1c100s/tina/lichee/linux-3.10
PWD :=$(shell pwd)
CROSS_COMPILE := /home/Evenurs/f1c100s/dev/f1c100s/tina/prebuilt/gcc/linux-x86/arm/toolchain-sunxi-arm9-musl/toolchain/bin/arm-openwrt-linux-muslgnueabi-
ARCH := arm
all:
	make ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	rm -f *.ko *.o 

五、Makefile讲解

第一行：obj-m：声明本文件以模块形式进行编译，m表示“module”。

第二行：KDIR：声明内核路径，即kernel dir。

第三行：PWD：声明当前工作目录绝对路径，$(shell pwd)表示执行pwd命令。

第四行：CROSS_COMPILE：声明编译工具，注意，需省去末尾的gcc，因为在编译时会自动补充“gcc”。

第五行：ARCH：声明架构为arm。

第六行及以后：声明命令与执行的内容。

注意：make指令的末尾的modules代表以模块形式进行编译。

六、目录结构

--root

? --*.c

? --Makefile

七、在Makefile文件目录下，执行make命令，会生成*.ko文件。

八、使用insmod指令装载ko

效果如下

?

九、结论

在处理ko时，时刻记住此时身处内核态下，操作都需要使用内核态的方法。