カーネルモジュールプログラミング超入門 #1(仮)

1. (The Linux) Kernel Module Programming ...for Dummies #1 Takayuki Horimoto opentaka[at]tsukuba-linux.org http://www.tsukuba-linux.org/

2. $whoami Takayuki Horimoto

3. 堀本貴幸 (opentaka)

4. Gentoo Linux geek GMN-ja ( もう死んだ ...)

5. CJK team 目指して bug を潰します Open Source Software != Free Software

6. Agenda What is a kernel module?

7. lsmod , insmod and modprobe

8. “ hello world ” with printk()

9. Creating a Makefile

10. Introduction to MODULE_*()

11. Summary

12. What is a kernel module? カーネルに load/unload できるバイナリ

13. “ プラグイン ”のようなもの

14. 機能やドライバを追加できるようになる。

15. カーネルを config する時に <M> としたもの。

16. eg. ipv6, ipfilter, usblp (USB printer), usb-storage

17. lsmod , insmod and modprobe $ cat /proc/modules loadされているモジュールの一覧。

18. $ lsmod で人間が読めるようになる pppoe 9320 2 - Live 0xc0c4d000 0xf8969000 pppox 5226 1 pppoe, Live 0xc0c4b000 0xf896d000 ppp_generic 15328 6 pppoe,pppox, Live 0xc0c47000 0xf8962000 slhc 7802 1 ppp_generic, Live 0xc0c45000 0xf8966000 # insmod /lib/.../ppp_generic.ko モジュールをロードできる。

19. File Locations モジュールは一体どこに潜んでいるか ? /lib{.,32,64}/modules/<kernel>/kernel/<categ1>/<categ2>/<name>.ko 例 : /lib/modules/2.6.29-gentoo-r5/kernel/drivers/net/s2io.ko # modprobe ppppppppppppoe (p..oe のモジュールをロードする ) /etc/modprobe.conf alias <hogehoge(generic identifier)> p....oe p...oe.ko という意味 /lib/modules/<kernel>/modules.dep 依存関係 p...oe の前に ppppppppp が必要等な場合、 p.. をロードする

20. # 1 Hello World

21. #include < linux/module.h > #include < linux/kernel.h > int init_module(void){ printk(KERN_INFO "Hello World"); return 0; } void cleanup_module(void){ printk(KERN_INFO "..dying"); } helloworld.c

22. printk() printk(KERN_INFO “ お腹空いた ” ); printk(KERN_ WARNING “ もうだめ ... ” );

23. printk() printf() とほぼ同じ。 printf() : “ printf() は画面に文字を表示させます。” “ ただしワープロソフトで書かないでください ” – やさしいなんとかの本

24. printk() printk( KERN_INFO “ お腹空いた ”); printk( KERN_WARNING “ もうだめ ...”); linux/kernel.h[L91]: #define KERN_EMERG "<0>" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT "<1>" /* action must be taken immediately */ #define KERN_CRIT "<2>" /* critical conditions */ #define KERN_ERR "<3>" /* error conditions */ #define KERN_WARNING "<4>" /* warning conditions */ #define KERN_NOTICE "<5>" /* normal but significant condition */ #define KERN_INFO "<6>" /* informational */ #define KERN_DEBUG "<7>" /* debug-level messages */

25. printk() printf() は標準出力に出力するに対して、 printk() はコンソールへ出力することや syslogd にログさせることができる。

26. KERN_* によって扱いが変わるログするだけなのか、コンソールへ出力するだけなのか要するに、 syslog() のログレベル

27. /* モジュール作成に必要 */ #include < linux/module.h > /* KERN_INFO に必要 */ #include < linux/kernel.h > /* load したとき */ int init_module(void){ printk(KERN_INFO "Hello World"); return 0; } /* rmmod したとき */ void cleanup_module(void){ printk(KERN_INFO "..dying"); } helloworld.c

28. $ make テスト環境は vanilla* カーネル (*kernel.org のカーネル ) その他のディストリビューションは build-essential みたいなのを emerge しないといけないかもしれない。

29. $ make Makefile: obj-m += helloworld.o make します : $ make -C <PATH_TO_THE_KERNEL> M=$(PWD) modules ------------------------------ helloworld.ko ができるので load : # insmod helloworld.ko 用がないので unload : # rmmod helloworld

30. $ make /var/log/messages らへんに、 Hello World #insmod した時 ...dying #rmmod した時と表示されていることでしょう。

31. 終

32. なわけない

33. /* モジュール作成に必要 */ #include < linux/module.h > /* KERN_INFO に必要 */ #include <linux/kernel.h> /* load したとき */ int init_module(void){ printk(KERN_INFO "Hello World"); return 0; } /* rmmod したとき */ void cleanup_module(void){ printk(KERN_INFO "..dying"); } MODULE_*()

34. MODULE_*() $KERNEL_SRC/include/ linux/module.h : % cat linux/module.h | grep '#define MODULE_' … #define MODULE_INFO (tag, info) __MODULE_INFO(tag, tag, info) #define MODULE_ALIAS (_alias) MODULE_INFO(alias, _alias) #define MODULE_LICENSE (_license) MODULE_INFO(license, _license) #define MODULE_AUTHOR (_author) MODULE_INFO(author, _author) … …

35. MODULE_*() $KERNEL_SRC/include/ linux/module.h : % cat linux/module.h | grep '#define MODULE_' … #define MODULE_INFO (tag, info) __MODULE_INFO(tag, tag, info) #define MODULE_ALIAS (_alias) MODULE_INFO(alias, _alias) #define MODULE_LICENSE (_license) MODULE_INFO(license, _license) #define MODULE_AUTHOR (_author) MODULE_INFO(author, _author) … Doesn't look that hard to implement MODULE_*() to helloworld.c ...

36. /* モジュール作成に必要 */ #include < linux/module.h > /* KERN_INFO に必要 */ #include < linux/kernel.h > MODULE_LICENSE(“GPL”); MODULE_AUTHOR(“TsukuLUG”); /* load したとき */ int init_module(void){ printk(KERN_INFO "Hello World"); return 0; } /* rmmod したとき */ void cleanup_module(void){ printk(KERN_INFO "..dying"); } helloworld.c

37. 最後に簡略化するため、 Kbuild については何も触れませんでした。

38. module_init() 及び module_exit() についても触れませんでした。

39. helloworld が syslog() されたら幸せになれます。 Icons: http://www.iconlook.com/

40. ご清聴ありがとうございました。筑波大学 Linux User Group Twitter: @tsukuba_linux http://www.tsukuba-linux.org/

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