Génération d'un module

Linux propose deux solutions:

«out of tree»

Cette solution consiste à placer le code source du module à l’extérieur de l’arborescence des sources du noyau Linux
Avantage: gestion des modifications très simple et indépendantes de la génération du noyau
Désavantage: n’est pas intégré dans la configuration et génération du noyau et ne pourra pas être linké statiquement avec le noyau

«inside tree»

Cette solution consiste à intégrer le code source du module avec les sources du noyau Linux
Le module pourra ainsi être linké statiquement avec le noyau
Il est naturellement également possible de le charger dynamiquement

Génération «out of tree»

Les modules Linux doivent être générés par l’intermédiaire d’un Makefile. Par exemple :

# Part executed when called from kernel build system
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m += mymodule.o          ## name of the generated module
mymodule-objs := skeleton.o  ## list of objets needed by that module
CFLAGS_skeleton := -DDEBUG   ## to enable printing of debugging messages

# Part executed when called from standard make in the module source directory
else
CPU := arm64
KDIR := /buildroot/output/build/linux-5.15.148/
TOOLS := /buildroot/output/host/usr/bin/aarch64-linux-gnu-
PWD := $(shell pwd)

all:
    $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) ARCH=$(CPU) CROSS_COMPILE=$(TOOLS) modules

clean:
    $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) 

endif

La commande make génère le module pour la machine cible.
Le module généré est mymodule.ko.
.ko indique qu’il s’agit d’un kernel object pouvant être chargé dans le noyau.
La compilation du module s’effectue en trois phases
1. Le Makefile du module est appelé avec la commande make ou make all
2. Lors de ce premier appel, la variable KERNELRELEASE n’est pas définie. Le make appelle par conséquent le Makefile du noyau spécifié par la variable KDIR. On doit impérativement spécifier :
  - L’architecture du processeur avec la variable ARCH=$(CPU)
  - Le compilateur à utiliser avec la variable CROSS_COMPILE=$(TOOLS)
3. Le Makefile du noyau a la logique pour la génération de modules et, grâce à la variable M, il peut obtenir la liste des sources à compiler en réinterprétant le Makefile du module pour obtenir le nom du module à générer avec la définition obj-m ainsi que la liste des objets nécessaire pour construire le module avec la variable mymodule-objs

Attention

Un module compilé pour une version X du noyau ne pourra pas être chargé sur une version Y : invalid module format

Génération «inside tree»

Pour être généré avec le noyau, le code source du module doit impérativement être déposé dans l’arborescence des sources du noyau Linux.

Ajouter les sources dans le répertoire approprié du noyau par exempl dans ./drivers/misc Remarque: si le module est suffisamment petit, quelques milliers de lignes de code, on ne créera qu’un seul fichier. Si celui-ci est réellement très grand, on pourra alors le partager en plusieurs fichiers et le déposer dans son propre répertoire

Modifier le fichier de configuration Kconfig pour y ajouter le nouveau module

config MISC_MY_MODULE
tristate "Miscellaneous Module Skeleton"
help
    Module skeleton for education purpose

Modifier le Makefile selon l’entrée de Kconfig
```
obj-$(CONFIG_MISC_MY_MODULE) += skeleton.o
```
Reconfigurer le noyau pour générer le module (make linux-menuconfig)
Régénérer le noyau (make)
Voir ./Documenation/kbuild pour plus de détails et des exemples plus complets