如何从C代码加载Linux内核模块？

init_module/ remove_module最小的可运行示例

使用此简单的参数打印机模块，在QEMU + Buildroot VM和Ubuntu 16.04主机上进行了测试。

我们使用init_module/ finit_module和remove_module Linux系统调用。

Linux内核为模块插入提供了两个系统调用：

• init_module
• finit_module

和：

man init_module

证明文件：

finit_module（）系统调用类似于init_module（），但是从文件描述符fd中读取要加载的模块。当可以根据内核模块在文件系统中的位置确定内核模块的真实性时，它很有用。在可能的情况下，可以避免使用加密签名的模块来确定模块的真实性的开销。param_values参数与init_module（）相同。

finit是较新的版本，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，因此我们仅使用创建自己的syscall。

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上游。

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上游。

Busybox源码解释

Busybox提供了insmod，并且由于它是为简约而设计的，因此我们可以尝试从那里推论出它是如何完成的。

在版本1.24.2中，入口点位于modutils/insmod.cfunction上insmod_main。

该IF_FEATURE_2_4_MODULES是对老年人的Linux内核2.4模块可选支持，所以我们就可以忽略它。

这只是modutils.c功能bb_init_module。

bb_init_module 尝试两件事：

• mmap该文件通过进入内存try_to_mmap_module。

  这总是设置image_size为.ko文件大小，这是一个副作用。

• 如果失败，则使用malloc将文件保存到内存xmalloc_open_zipped_read_close。

  如果该文件是zip，则此函数可以选择先解压缩文件，否则仅对malloc进行解压缩。

  我不明白为什么要执行此压缩业务，因为我们甚至不能依靠它，因为try_to_mmap_module似乎无法解压缩。

终于来了电话：

init_module(image, image_size, options);

image放在内存中的可执行文件在哪里，而选项就像""我们在调用时insmod file.elf不带其他参数一样。

init_module 由以上提供：

#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是嵌入式libc实现，它似乎提供init_module。

如果它不存在，我认为是glibc，但是man init_module说：

glibc不支持init_module（）系统调用。glibc标头中未提供任何声明，但经过一段古怪的历史，glibc确实为此系统调用导出了一个ABI。因此，为了使用此系统调用，在代码中手动声明接口就足够了。或者，您可以使用syscall（2）调用系统调用。

明智地使用BusyBox的建议并使用syscallglibc提供的建议和使用，并为系统调用提供C API。