编写Makefile指定内核源码路径，使用make命令编译生成.ko文件，需安装对应版本的内核头文件或源码，通过obj-m指定模块源代码。
Linux内核模块编译指南：从源码到.ko文件实战
在Linux系统中,内核模块(.ko文件)是实现动态内核功能扩展的核心组件，编译内核模块需要特定工具链和内核开发环境，以下是详细操作流程：
环境准备
- 安装必备工具链
sudo apt update sudo apt install build-essential linux-headers-$(uname -r)
关键组件说明：
build-essential：包含GCC编译器和Make工具linux-headers：提供当前内核的编译接口
- 验证内核版本
uname -r # 输出示例：5.15.0-86-generic ls /usr/src/linux-headers-$(uname -r) # 确认头文件存在
创建示例模块
- 编写模块源码
hello.c#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h>
static int __init hello_init(void) {
printk(KERN_INFO “Hello Kernel World!n”);
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void) {
printk(KERN_INFO “Goodbye Kernel World!n”);
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
MODULE_AUTHOR(“YourName”);
2. **创建Makefile**
```makefile
obj-m := hello.o
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean重要参数解析：
obj-m：指定生成的模块名称-C $(KDIR)：指向内核构建目录M=$(PWD)：指定模块源码路径
编译与加载模块
- 执行编译
make # 生成hello.ko及相关文件
- 加载模块到内核
sudo insmod hello.ko dmesg | tail -1 # 查看输出：Hello Kernel World!
- 卸载模块
sudo rmmod hello dmesg | tail -1 # 查看输出：Goodbye Kernel World!
故障排除指南
| 错误现象 | 解决方案 |
|---|---|
make: *** /lib/modules/.../build: No such file |
执行sudo apt install linux-headers-$(uname -r) |
Unknown symbol in module |
使用modinfo hello.ko检查依赖关系 |
Invalid module format |
确认内核版本与头文件匹配 |
| 权限拒绝错误 | 使用sudo提权或配置udev规则 |
高级调试技巧
-
使用
modprobe自动解决依赖：sudo cp hello.ko /lib/modules/$(uname -r)/extra/ sudo depmod -a sudo modprobe hello
-
使用GDB调试模块：
gdb /usr/lib/debug/boot/vmlinux-$(uname -r) (gdb) add-symbol-file hello.ko 0xffffffc000000000
安全注意事项
-
模块签名验证（内核>=3.7）
openssl req -new -x509 -newkey rsa:2048 -keyout key.priv -outform DER -out cert.der -nodes -days 36500 -subj "/CN=MyModule/" sudo /lib/modules/$(uname -r)/build/scripts/sign-file sha256 key.priv cert.der hello.ko
-
生产环境建议
- 在相同内核版本的系统上编译
- 使用
CONFIG_DEBUG_INFO=y生成调试符号 - 通过
strip --strip-debug hello.ko减小体积
技术要点总结：内核模块开发需严格遵循API规范，跨版本加载可能造成系统崩溃，建议在虚拟机中测试，并通过
printk和/var/log/kern.log进行日志跟踪。
引用资源：
- The Linux Kernel Module Programming Guide
- Kernel.org官方文档
- GNU Make手册（
info make命令查看） - Linux内核源码包中
Documentation/kbuild目录
经过Ubuntu 22.04 LTS (Kernel 5.15)及CentOS 9 (Kernel 5.14)双环境验证，适用于主流的Linux发行版开发场景。
原创文章，发布者：酷盾叔，转转请注明出处：https://www.kd.cn/ask/16521.html
