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  • Ubuntu16.04下的modules模块编译加载

    一、首先编写对应的驱动程序的相关内容:(最简单的hello.c程序)

     1 #include<linux/init.h>
     2 #include<linux/module.h>
     3 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
     4 MODULE_AUTHOR("MDAXIA");
     5 
     6 static int __init hello_init(void)
     7 {
     8         printk(KERN_ALERT "Hello world!
    ");
     9         return 0;
    10 }
    11 static void __exit hello_exit(void)
    12 {
    13         printk(KERN_ALERT "Goodbye,cruel world!");
    14 }
    15 module_init(hello_init);
    16 module_exit(hello_exit);

    二、编写对应Makefile文件:(注意事项Makefile,首字母大写M)

     1 ifeq ($(KERNELRELEASE),)
     2 KDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
     3 PWD:=$(shell pwd)
     4 modules:
     5         $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
     6 modules_install:
     7         $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules_install
     8 clean:
     9         rm -rf *.o *.ko .depend *.mod.o *.mod.c Module.* modules.* 
    10 .PHONY:modules modules_install clean
    11 else
    12 obj-m :=hello.o
    13 endif

    三、使用make指令对程序进行编译生成目标文件hello.ko

    sudo make

    使用的是sudo make的指令来保证运行和文件的执行权限等等,编译的结果如下所示:

    这里成功生成了我们需要的.ko文件

    使用sudo make clean命令来清除相关的中间文件以及目标文件:

    sudo make clean

    这样就清除了所有的文件了~

    四、安装加载模块,需要的是root权限:

    sudo insmod ./hello.ko

    这里的路径变了一下,是因为我的Ubuntu16.04的实体主机加载模块的时候,需要数字签名,但是数字签名之后还是不能正确的加载,之后就在我的虚拟机Ubuntu16.04上实验了一下,这样居然成功了,因此路径有所改变,但是驱动成功加载了。

    驱动加载成功的验证方法:

    cat /var/log/syslog | grep Hello

    这样就显示驱动成功加载了

    也可以使用lsmod来查看模块的加载:

    lsmod | grep hello

    使用rmmod指令来卸载驱动模块:

    sudo rmmod hello

    这里顺便推荐一个linux相关指令的中文查询网站:http://man.linuxde.net/

    相关错误集合如下所示(确实不知道怎么解决,最后歪打正着就解决了,不过回过头来想,这些错误提示的分析也的确有很大的帮助吧):

    Question1:这里重点关注一下第三行,Error的修改往往是从上到下的修改方式,所以这里提示的是-fstack-protector-strong not supported by compiler,意思很明确了,我们当前的gcc编译器版本不支持-fstack-protector-strong这个参数,这个参数的调用时在linux-headers-4.4.0-96-generic相关文件中的,既然不支持,那我们就找个支持的gcc版本来编译运行就可以了,通过查阅相关资料得到:‘-fstack-protector-strong’ 选项是gcc4.9以后的版本才加入的,也就是说需要安装gcc4.9以后的版本才可以编译通过,所以直接安装gcc5.4就行了,关于安装多个版本的gcc的内容请参考我的这篇文章:Ubuntu16.04多个版本GCC编译器的安装和切换完成安装之后直接make编译就不会出现上述问题了。

     1 make -C /lib/modules/4.4.0-96-generic/build M=/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram modules
     2 make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic'
     3 Makefile:702: Cannot use CONFIG_CC_STACKPROTECTOR_STRONG: -fstack-protector-strong not supported by compiler
     4 scripts/Makefile.build:44: /home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram/Makefile: No such file or directory
     5 make[2]: *** No rule to make target '/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram/Makefile'.  Stop.
     6 Makefile:1423: recipe for target '_module_/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram' failed
     7 make[1]: *** [_module_/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram] Error 2
     8 make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic'
     9 makefile:7: recipe for target 'modules' failed
    10 make: *** [modules] Error 2

    Question2:这里重点关注了第四行的描述,也就是第一个make[1]的错误提示:/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram/Makefile: No such file or directory,仔细一看,发现这里的文件名字是Makefile,回想起我的文件名是makefile,可能是这个问题,于是就rename一下:mv makefile Makefile 结果成功编译了~Cheers!所以说以后最好还是用Makefile来写吧~

     1 ubuntu-mm@ubuntu-mm:~/ARMTools/Code_arm/modulesprogram$ sudo make
     2 make -C /lib/modules/4.4.0-96-generic/build M=/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram modules
     3 make[1]: Entering directory '/usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic'
     4 scripts/Makefile.build:44: /home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram/Makefile: No such file or directory
     5 make[2]: *** No rule to make target '/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram/Makefile'. Stop.
     6 Makefile:1423: recipe for target '_module_/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram' failed
     7 make[1]: *** [_module_/home/ubuntu-mm/ARMTools/Code_arm/modulesprogram] Error 2
     8 make[1]: Leaving directory '/usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic'
     9 makefile:7: recipe for target 'modules' failed
    10 make: *** [modules] Error 2

    Question3:insmod在插入模块的过程中出现下面的问题,查阅相关博客是模块数字签名的相关问题,详细参见:http://blog.csdn.net/hui872370036/article/details/69950869

    insmod: ERROR: could not insert module ./hello.ko: Required key not available

    内核从3.7后开始支持模块签名,这个功能使能以后,内核只允许安装特定key签名的模块,内核配置项如下所示:

     CONFIG_MODULE_SIG=y 表示开启了签名机制,但是这时候模块签名或不签名都可以使用。

     CONFIG_MODULE_SIG_FORCE=y 如果上述配置项使能,则模块必须有正确的签名才能正常使用。

     CONFIG_MODULE_SIG_ALL=y 内核在编译的时候,并不会主动去给模块签名,除非你把上述配置项打开。 

    根据下面的英文教程的相关提示,按照下面的步骤进行操作:

    /usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic/scripts/sign-file sha512 /usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic/certs/signing_key.pem /usr/src/linux-headers-4.4.0-96-generic/certs/signing_key.x509 hello.ko

    这里显示数字签名注册成功~注册的方式是使用了对应ubuntu16.04的linux内核版本的sign-file文件,注册使用的方式是 哈希表sha512格式  注册的账户保存在signing_key.pem文件当中,对应的密钥保存在signing_key.x509文件当中。

    如果你在对应的certs目录当中没有找到对应的两个文件,请用vim指令创建两个文件,并在.pem文件中输入如下的内容(这是pem文件的基本格式,所以要添上,否则会出现无法识别pem文件问题):

    -----BEGIN CERTIFICATE-----
    -----END CERTIFICATE-----

    这样就完成了.pem文件的创建。

    接下来就是加载对应的.ko模块的文件:

    结果还是如此有待解决~

    目前在虚拟机上直接插入和安装是没有问题的(虚拟机内核版本:4.4.0-83-generic,实体机内核版本:4.4.0-96-generic)

    关于签名证书的问题,现在也还没有很好的解决,后面再尝试找到对应的解决办法吧~

    详细的module数字签名的英文文档参照:https://wiki.gentoo.org/wiki/Signed_kernel_module_support#Enabling_module_signature_verification

    完~

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/uestc-mm/p/7644966.html
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