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Hello world!

OS Information

Ubuntu 18.10
lazenca0x0@ubuntu:~$ uname -a
Linux ubuntu 4.18.0-11-generic #12-Ubuntu SMP Tue Oct 23 19:22:37 UTC 2018 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

lazenca0x0@ubuntu:~$ gcc --version
gcc (Ubuntu 8.2.0-7ubuntu1) 8.2.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
lazenca0x0@ubuntu:~$

Installing the Development Environment

  • Linux Kernel Module을 만들기 위해 아래 패키지들이 필요합니다.
apt-get install build-essential make

Simple Linux Kernel Module

  • 다음 코드는 제일 간단한 Kernel Module 코드 입니다.

    • init_module() 함수는 Module이 Kernel에 삽입될 때 동작 해야하는 코드를 포함합니다.

    • cleanup_module() 함수는 Module이 Kernel에 제거될 때 동작 해야하는 코드를 포함합니다.
    • 해당 코드에서는 printk() 함수를 이용하여 Module이 삽입,제거 될 때 메시지를 출력합니다.
sample.c
#include <linux/module.h> /* Needed by all modules */
#include <linux/kernel.h> /* Needed for KERN_INFO */

int init_module(void) { 
	printk(KERN_INFO "Hello world - Lazenca0x0.\n");
	return 0;
}

void cleanup_module(void) { 
	printk(KERN_INFO "Goodbye world - Lazenca0x0.\n");
}
  • 다음과 같이 Makefile을 이용하여 Module을 빌드 할 수 있습니다.
Makefile
obj-m += sample.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
  • 다음과 같이 make를 실행하면 Kernel module인 ".ko" 확장자를 가지는 파일이 생성됩니다.
    • Kernel module : sample.ko
make
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ make
make -C /lib/modules/4.18.0-10-generic/build M=/home/lazenca0x0/Kernel/Module modules
make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-4.18.0-10-generic'
Makefile:982: "Cannot use CONFIG_STACK_VALIDATION=y, please install libelf-dev, libelf-devel or elfutils-libelf-devel"
  CC [M]  /home/lazenca0x0/Kernel/Module/sample.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
WARNING: modpost: missing MODULE_LICENSE() in /home/lazenca0x0/Kernel/Module/sample.o
see include/linux/module.h for more information
  CC      /home/lazenca0x0/Kernel/Module/sample.mod.o
  LD [M]  /home/lazenca0x0/Kernel/Module/sample.ko
make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-4.18.0-10-generic'
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ ls
Makefile  modules.order  Module.symvers  sample.c  sample.ko  sample.mod.c  sample.mod.o  sample.o
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$
  • modinfo 명령어를 이용하여 생성된 Kernel module의 정보를 확인 할 수 있습니다.
modinfo ./sample.ko 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ modinfo ./sample.ko 
filename:       /home/lazenca0x0/Kernel/Module/./sample.ko
srcversion:     EA26170C58DCB24AA000831
depends:        
retpoline:      Y
name:           sample
vermagic:       4.18.0-10-generic SMP mod_unload 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$

insmod - simple program to insert a module into the Linux Kernel

  • insmod 명령어를 이용하여 Linux Kernel에 Module을 등록할 수 있습니다.
  • lsmod 명령어를 이용하여 Linux Kernel에 등록된 Module들을 확인 할 수 있습니다.
sudo insmod ./sample.ko 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ sudo insmod ./sample.ko 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ lsmod | grep sample
sample                 16384  0
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$
  • dmesg 명령어를 이용하여 Module에서 출력하는 메시지를 확인 할 수 있습니다.
    • "sample.ko" Module이 Kenel에 삽입된 후 "Hello world - Lazenca0x0." 메시지가 출력되었습니다.
dmesg | tail
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ dmesg | tail
[   60.542706] [drm:vmw_stdu_crtc_page_flip [vmwgfx]] *ERROR* Page flip error -16.
[  934.447473] Bluetooth: RFCOMM TTY layer initialized
[  934.447477] Bluetooth: RFCOMM socket layer initialized
[  934.447483] Bluetooth: RFCOMM ver 1.11
[  936.725345] rfkill: input handler disabled
[ 1645.755164] sample: loading out-of-tree module taints kernel.
[ 1645.755166] sample: module license 'unspecified' taints kernel.
[ 1645.755167] Disabling lock debugging due to kernel taint
[ 1645.755250] sample: module verification failed: signature and/or required key missing - tainting kernel
[ 1821.132892] Hello world - Lazenca0x0.
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$

rmmod - simple program to remove a module from the Linux Kernel

  • rmmod 명령어를 이용하여 Linux Kernel에 등록된 Module을 제거 할 수 있습니다.
    • "sample.ko" Module이 Kenel에 제거된 후 "Goodbye world - Lazenca0x0." 메시지가 출력되었습니다.
sudo rmmod sample 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ sudo rmmod sample 
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$ dmesg | tail
[   60.542706] [drm:vmw_stdu_crtc_page_flip [vmwgfx]] *ERROR* Page flip error -16.
[  934.447473] Bluetooth: RFCOMM TTY layer initialized
[  934.447477] Bluetooth: RFCOMM socket layer initialized
[  934.447483] Bluetooth: RFCOMM ver 1.11
[  936.725345] rfkill: input handler disabled
[ 1645.755164] sample: loading out-of-tree module taints kernel.
[ 1645.755166] sample: module license 'unspecified' taints kernel.
[ 1645.755167] Disabling lock debugging due to kernel taint
[ 1645.755250] sample: module verification failed: signature and/or required key missing - tainting kernel
[ 1821.132892] Hello world - Lazenca0x0.
[ 1897.711100] Goodbye world - Lazenca0x0.
lazenca0x0@ubuntu:~/Kernel/Module$

References

  • N/a