今年の1月に書いた、2017年にやりたいこと
というのを挙げておりましたが、この12月に至っても達成できていなかったのでとりあえずLinux mint上でカーネルモジュールを書いてみました。
書いたといってもロードとアンロードしかできない、まさにカーネルモジュールのhello world程度のものです。
書いてみたコード
- kmod.c
#include <linux/module.h> #include <linux/init.h> MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); static int hello_init(void) { printk(KERN_ALERT "driver loaded, hello kernel.\n"); return 0; } static void hello_exit(void) { printk(KERN_ALERT "driver unloaded, good bye kernel.\n"); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit);
obj-m += kmod.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
ビルドとモジュールの確認
make を実行し、正常にビルドできると kmod.ko が生成されています。
$ file kmod.ko
kmod.ko: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), BuildID[sha1]=0acdb23dfc45137854b91cb3edbb2ed09f205e78, not stripped
modinfo でカーネルモジュールの情報が取得できます。
上記のkmod.cではLicenceくらいしか情報を埋め込んでいませんが、色々とモジュールに情報を埋め込むマクロがあるようです。
$ modinfo kmod.ko
filename: /home/miyazaki/driver/kmod.ko
license: Dual BSD/GPL
srcversion: F5A8F473E31B45AC339CFDB
depends:
vermagic: 4.4.0-21-generic SMP mod_unload modversions
ロードとアンロード
insmodでカーネルモジュールのロード
ロードされているモジュールの確認はlsmodコマンドを使います。
$ sudo insmod kmod.ko
$ lsmod | grep kmod
kmod 16384 0
16384はモジュールのサイズ。最後の０は参照カウンタの値になるそうです。
rmmodでカーネルモジュールのアンロードができます。
$ sudo rmmod kmod
printkの出力先
printkの出力先は標準出力でも標準エラー出力でもありません。
カーネルリングバッファになるそうです。確認は dmsegから。
$ dmesg
...(略)
[26564.817444] driver loaded, hello kernel.
[27166.340079] driver unloaded, good bye kernel.
おぉ。printkも文字列が出力されています。
感想
module_initとかmodule_exitとかrubyの拡張ライブラリとかと雰囲気にてとっつきやすかったです。
コード自体は単純なので、肝になるのは参照しているMakefileの中身だと思いみてみました。
今回私が試した環境は、
$uname -a
Linux mint 4.4.0-21-generic #37-Ubuntu SMP Mon Apr 18 18:33:37 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
になります。
make -C で参照しているMakefileは /lib/modules/4.4.0-21-generic/build/Makefile にありました。
1600行ぐらいあって、ざっと見ただけでは何が重要なのかわかりませんでした。まぁこの編は必要になったらおいおい勉強ということで・・・
initとexitだけではカーネルモジュールをあまり書いてみた意味がないので今回を取っ掛りとしてもう少し何かデバドラ的なことをしてみたいです。
でもカーネルモジュールで書くメリットとは何なんだろう・・・
- ハードのデバドラ
- アプリで書くより早い!?(パフォーマンス面)
とかなんだろうか。
参考にした書籍
- 作者: 平田豊
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RaspberryPiで学ぶ ARMデバイスドライバープログラミング
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最初はラズパイのデバドラを作るのを試していましたが、GPIOのレジスタの種類が多そうな感じだったのでとりあえずPC上で何もしないカーネルモジュールを書いてみることにしました。カーネルでGPIO触るだけでもLinuxだと色々と覚えることがありますね。ワンチップマイコンだと方向レジスタとデータレジスタ触るだけでいいのに。
