openEuler 内核解读（五）：Linux 内核模块 “Hello World” 示例

🧪 实验目标

编写一个最简内核模块，在加载时打印 Hello, openEuler!，卸载时打印 Goodbye, openEuler!。

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一、准备工作（在 openEuler 系统中操作）

1. 安装必要工具

sudo dnf install -y kernel-devel kernel-headers gcc make elfutils-libelf-devel

✅ 验证：确保 /lib/modules/$(uname -r)/build 存在（指向内核源码头文件）

2. 创建工作目录

mkdir ~/hello_module && cd ~/hello_module

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二、编写内核模块代码

创建文件 hello.c：

/* hello.c - 最简内核模块 */
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Hello World module for openEuler");
MODULE_VERSION("0.1");

// 模块加载时执行
static int __init hello_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "Hello, openEuler!\n");
    return 0; // 成功
}

// 模块卸载时执行
static void __exit hello_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Goodbye, openEuler!\n");
}

// 注册入口和出口函数
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

🔍 说明：

• printk 是内核版的 printf，输出到内核日志（非终端）
• KERN_INFO 是日志级别（对应 syslog 的 info）
• __init / __exit 是内存优化标记（初始化后释放）

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三、编写 Makefile

创建 Makefile（注意：必须是 Makefile，首字母大写）：

# Makefile for hello.ko
obj-m += hello.o

# 获取当前内核构建目录
KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)

all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

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

⚠️ 注意：缩进必须用 Tab（不是空格），否则 make 报错。

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四、编译模块

make

成功后生成：

• hello.ko（可加载内核模块）
• hello.mod.c, hello.mod.o（中间文件）

✅ 验证：file hello.ko 应显示 "Linux kernel module"

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五、加载与测试

1. 加载模块

sudo insmod hello.ko

2. 查看内核日志

dmesg | tail -n 2

预期输出：

[XXXXX.XXXXXX] Hello, openEuler!

3. 卸载模块

sudo rmmod hello

再次查看日志：

dmesg | tail -n 2

预期输出：

[XXXXX.XXXXXX] Goodbye, openEuler!

4. （可选）查看已加载模块

lsmod | grep hello

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六、常见问题排查

问题	原因	解决方案
insmod: ERROR: could not insert module hello.ko: Invalid module format	内核版本不匹配	确保 kernel-devel 版本与 uname -r 一致
make: *** /lib/modules/.../build: No such file or directory	未安装 kernel-devel	执行 sudo dnf install kernel-devel-$(uname -r)
无输出	日志级别被过滤	检查 cat /proc/sys/kernel/printk，默认应为 4 4 1 7

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七、扩展思考（面向学习者）

1. 为什么不用 printf？

   → 用户态 C 库（glibc）不可用，内核有独立运行环境。

2. printk 输出去哪了？

   → 写入内核环形缓冲区（ring buffer），由 klogd 或 journald 转发到 /var/log/messages 或 dmesg。

3. 能否传递参数？

   → 可以！使用 module_param()，例如：

   static char *name = "openEuler";
   module_param(name, charp, S_IRUGO);

   加载时：sudo insmod hello.ko name="World"

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八、安全与规范提醒

• 内核模块拥有 最高权限（ring 0），bug 可能导致系统崩溃（oops/panic）
• 生产环境禁止随意加载未签名模块（openEuler 默认启用 Secure Boot + Lockdown LSM）
• 开发建议在 虚拟机 中进行

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✅ 至此，你已完成第一个 Linux 内核模块开发，这是通往设备驱动、eBPF、内核调试的第一块基石。