我有一个应用程序，它有两个外部内核模块和一个用户空间守护进程。我想在启动时从用 C 编写的守护程序代码加载模块，并在干净退出时卸载它们。我能否以比执行 system("modprobe module"); 更简洁的方式加载它们并使用相应的 rmmod 卸载它们？

最佳答案

init_module/remove_module 最小可运行示例

在 QEMU + Buildroot VM 和 Ubuntu 16.04 主机上测试 with this simple parameter printer module .

我们使用init_module/finit_module 和remove_module Linux system calls .

Linux 内核提供了两种用于模块插入的系统调用:

• 初始化模块
• finit_module

和:

man init_module

记录:

The finit_module() system call is like init_module(), but reads the module to be loaded from the file descriptor fd. It is useful when the authenticity of a kernel module can be determined from its location in the filesystem; in cases where that is possible, the overhead of using cryptographically signed modules to determine the authenticity of a module can be avoided. The param_values argument is as for init_module().

finit 较新，仅在 v3.8 中添加。更多理由:https://lwn.net/Articles/519010/

glibc 似乎没有为它们提供 C 包装器，因此我们只需使用 syscall 创建自己的包装器。

insmod.c

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

#define init_module(module_image, len, param_values) syscall(__NR_init_module, module_image, len, param_values)
#define finit_module(fd, param_values, flags) syscall(__NR_finit_module, fd, param_values, flags)

int main(int argc, char **argv) {
    const char *params;
    int fd, use_finit;
    size_t image_size;
    struct stat st;
    void *image;

    /* CLI handling. */
    if (argc < 2) {
        puts("Usage ./prog mymodule.ko [args="" [use_finit=0]");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    if (argc < 3) {
        params = "";
    } else {
        params = argv[2];
    }
    if (argc < 4) {
        use_finit = 0;
    } else {
        use_finit = (argv[3][0] != '0');
    }

    /* Action. */
    fd = open(argv[1], O_RDONLY);
    if (use_finit) {
        puts("finit");
        if (finit_module(fd, params, 0) != 0) {
            perror("finit_module");
            return EXIT_FAILURE;
        }
        close(fd);
    } else {
        puts("init");
        fstat(fd, &st);
        image_size = st.st_size;
        image = malloc(image_size);
        read(fd, image, image_size);
        close(fd);
        if (init_module(image, image_size, params) != 0) {
            perror("init_module");
            return EXIT_FAILURE;
        }
        free(image);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

GitHub upstream .

rmmod.c

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

#define delete_module(name, flags) syscall(__NR_delete_module, name, flags)

int main(int argc, char **argv) {
    if (argc != 2) {
        puts("Usage ./prog mymodule");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    if (delete_module(argv[1], O_NONBLOCK) != 0) {
        perror("delete_module");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

GitHub upstream .

Busybox源码解读

Busybox 提供了 insmod，由于它是为极简主义而设计的，我们可以尝试从那里推断它是如何完成的。

在版本 1.24.2 上，入口点位于 modutils/insmod.c 函数 insmod_main .

IF_FEATURE_2_4_MODULES 是对旧版 Linux 内核 2.4 模块的可选支持，因此我们现在可以忽略它。

这只是转发给 modutils.c 函数 bb_init_module .

bb_init_module 尝试两件事:

• mmap通过try_to_mmap_module将文件映射到内存。

  作为副作用，这总是将 image_size 设置为 .ko 文件的大小。

• 如果失败，使用xmalloc_open_zipped_read_close将文件malloc 到内存。

  如果文件是 zip 文件，此函数可选择先解压缩文件，否则仅 mallocs。

  我不明白为什么要完成这个压缩业务，因为我们甚至不能依赖它，因为 try_to_mmap_module 似乎不能解压缩东西。

终于来电话了:

init_module(image, image_size, options);

其中 image 是放入内存的可执行文件，选项只是 "" 如果我们调用 insmod file.elf 没有进一步参数。

init_module 由上面提供:

#ifdef __UCLIBC__
extern int init_module(void *module, unsigned long len, const char *options);
extern int delete_module(const char *module, unsigned int flags);
#else
# include <sys/syscall.h>
# define init_module(mod, len, opts) syscall(__NR_init_module, mod, len, opts)
# define delete_module(mod, flags) syscall(__NR_delete_module, mod, flags)
#endif

ulibc是一个嵌入式libc实现，好像提供了init_module。

如果它不存在，我认为 glibc 是假定的，但正如 man init_module 所说:

The init_module() system call is not supported by glibc. No declaration is provided in glibc headers, but, through a quirk of history, glibc does export an ABI for this system call. Therefore, in order to employ this system call, it is sufficient to manually declare the interface in your code; alternatively, you can invoke the system call using syscall(2).

BusyBox 明智地遵循了该建议并使用了 glibc 提供的 syscall，它为系统调用提供了 C API。

关于c - 如何从 C 代码加载 Linux 内核模块？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/5947286/