Первый модуль ядра: garvis_greet

Введение

В этом разделе мы создадим простой модуль ядра Linux под названием garvis_greet — это наш индивидуальный Hello World. Этот модуль напечатает сообщение в журнал ядра при загрузке и выгрузке, представляясь как «Garvis» — ваш новый друг в мире драйверов.

Мы будем использовать Raspberry Pi 3, подключённый по SSH, а ядро и сборка будут выполняться локально.

Теория: как устроен модуль ядра

Модуль ядра — это двоичный объект (.ko), который можно загружать и выгружать в ядро без его перекомпиляции. Основные компоненты:

  • #include <linux/init.h> — директивы для функций инициализации

  • #include <linux/module.h> — макросы и типы для работы с модулями

  • module_init() / module_exit() — точки входа и выхода

  • printk() — логирование в ядро

Создание проекта garvis_greet

  1. Структура каталога:

    garvis_greet/
├── garvis_greet.c
├── Makefile
└── demo_garvis_greet.sh

  2. Исходный код модуля: garvis_greet.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("You");
MODULE_DESCRIPTION("Garvis говорит из ядра!");

static int __init garvis_init(void) {
    printk(KERN_INFO "Garvis говорит: Привет из ядра Linux!\\n");
    return 0;
}

static void __exit garvis_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Garvis уходит: До встречи!\\n");
}

module_init(garvis_init);
module_exit(garvis_exit);

  1. Makefile

obj-m += garvis_greet.o

all:
    make -C ../linux M=$(PWD) modules

clean:
    make -C ../linux M=$(PWD) clean

  1. Скрипт запуска: demo_garvis_greet.sh

#!/bin/bash
echo " Проверка: загружен ли модуль garvis_greet..."
if lsmod | grep -q garvis_greet; then
    echo " Модуль уже загружен. Удаляем..."
    sudo rmmod garvis_greet
fi

echo " 1. Очистка предыдущей сборки (на всякий случай)..."
make clean

echo " 2. Повторная сборка драйвера..."
make

echo " 3. Загрузка модуля garvis_greet.ko в ядро..."
sudo insmod garvis_greet.ko

echo " 4. Чтение последних сообщений ядра (dmesg)..."
echo "---------------------------------------------"
dmesg | tail -n 10
echo "---------------------------------------------"
echo " Выше вы должны увидеть сообщение от Garvis!"
read -p " Нажмите [Enter] для удаления модуля..."

echo " Удаление модуля из ядра..."
sudo rmmod garvis_greet
echo " Готово! Модуль выгружен."

  1. Не забудьте:

chmod +x demo_garvis_greet.sh

Сборка и запуск на Raspberry Pi

  1. Убедитесь, что у вас локальная сборка ядра или headers:

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux
cd linux
KERNEL=kernel7
make bcm2709_defconfig

  1. Вернитесь в каталог garvis_greet и запустите:

./demo_garvis_greet.sh

Вывод в dmesg должен содержать:

Garvis говорит: Привет из ядра Linux!

Вывод

Вы создали, собрали, загрузили и выгрузили свой первый модуль ядра Linux. Поздравляем! Вы теперь знаете, как Garvis передаёт привет из ядра

В следующем модуле мы добавим взаимодействие с пользователем через /proc или /sys.