linux 内核模块链接过程

学无止境,一直在做内核开发,却从来没有仔细想过这个过程。因为所有的程序都有个编译,链接的过程。
在linux内核模块中,我们可以使用很多内核export出的函数,来实现我们的功能,作为内核附属功能的扩展。但是这些export出来的函数在hook的时候是远远不够用的,所以我们往往还要获取一些没有export出来的函数。
使用这些没有export出来的函数就要我们清楚的知道内核模块是如何link的,也就是如何寻找符号的。

kallsyms_lookup_name

首先来谈下这个函数,我们往往发现kallsyms_lookup_name能找到很多没有导出的符号。它的原理和insmod插入时的寻找符号是不一样的,它取决于一个config(CONFIG_KALLSYMS),开启了这个开关就会从一个数组中找到很多符号。这个开关一个是给/proc/kallsysms用,还有一个是当kernel panic的时候,打出stack tree。所以kallsyms_lookup_name只有代码段的符号(导出和没有导出的都有),这样会导致一个初始化的全局变量的符号是通过kallsyms_lookup_name找不到的。

内核模块中符号的链接过程

内核模块载入后,解析模块中符号的函数在kernel/module.c::find_symbol->each_symbol。

    1. 第一步会从一个叫做ksymtab的段中找符号。
    1. 如果没有找到就会去遍历所有的内核模块,看有没有导出的符号。

如果都没有找到,就会报找不到函数的错误。
口说无凭,看代码:

//寻找符号的入口函数
const struct kernel_symbol *find_symbol(const char *name,
                    struct module **owner,
                    const unsigned long **crc,
                    bool gplok,
                    bool warn)
{
    struct find_symbol_arg fsa;

    fsa.name = name;
    fsa.gplok = gplok;
    fsa.warn = warn;

    if (each_symbol_section(find_symbol_in_section, &fsa)) {
        if (owner)
            *owner = fsa.owner;
        if (crc)
            *crc = fsa.crc;
        return fsa.sym;
    }

    pr_debug("Failed to find symbol %s\n", name);
    return NULL;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(find_symbol);

在这个函数中首先会从ksymtab段中去寻找,这个段中是在编译期间,就会把kernel export出来的函数填充在vmlinux的这个段中的。

bool each_symbol_section(bool (*fn)(const struct symsearch *arr,
                    struct module *owner,
                    void *data),
             void *data)
{
    struct module *mod;
    static const struct symsearch arr[] = {
        { __start___ksymtab, __stop___ksymtab, __start___kcrctab,
          NOT_GPL_ONLY, false },
        { __start___ksymtab_gpl, __stop___ksymtab_gpl,
          __start___kcrctab_gpl,
          GPL_ONLY, false },
        { __start___ksymtab_gpl_future, __stop___ksymtab_gpl_future,
          __start___kcrctab_gpl_future,
          WILL_BE_GPL_ONLY, false },
#ifdef CONFIG_UNUSED_SYMBOLS
        { __start___ksymtab_unused, __stop___ksymtab_unused,
          __start___kcrctab_unused,
          NOT_GPL_ONLY, true },
        { __start___ksymtab_unused_gpl, __stop___ksymtab_unused_gpl,
          __start___kcrctab_unused_gpl,
          GPL_ONLY, true },
#endif
    };

//在上面的ksymtab段中找地址,是个数组,找到了就返回
    if (each_symbol_in_section(arr, ARRAY_SIZE(arr), NULL, fn, data))
        return true;
//没找到就会遍历所有的内核模块,找export出来的符号
    list_for_each_entry_rcu(mod, &modules, list) {
        struct symsearch arr[] = {
            { mod->syms, mod->syms + mod->num_syms, mod->crcs,
              NOT_GPL_ONLY, false },
            { mod->gpl_syms, mod->gpl_syms + mod->num_gpl_syms,
              mod->gpl_crcs,
              GPL_ONLY, false },
            { mod->gpl_future_syms,
              mod->gpl_future_syms + mod->num_gpl_future_syms,
              mod->gpl_future_crcs,
              WILL_BE_GPL_ONLY, false },
#ifdef CONFIG_UNUSED_SYMBOLS
            { mod->unused_syms,
              mod->unused_syms + mod->num_unused_syms,
              mod->unused_crcs,
              NOT_GPL_ONLY, true },
            { mod->unused_gpl_syms,
              mod->unused_gpl_syms + mod->num_unused_gpl_syms,
              mod->unused_gpl_crcs,
              GPL_ONLY, true },
#endif
        };
        if (each_symbol_in_section(arr, ARRAY_SIZE(arr), mod, fn, data))
            return true;
    }
    return false;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(each_symbol_section);

注意:不管在内核模块还是ksymtab段中,都必须是export的符号才能找到。对于找不到的符号要使用system.map或者vmlinux找到,然后将对应的符号替换为地址。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容