Linux Kernel 모듈 기본

Linux Kernel 모듈 기본

Kernel 모듈이란 무엇인가?

리눅스 커널은 기본적으로 운영 체제의 핵심 기능을 담당합니다. 커널 모듈(Kernel Module)은 커널의 기능을 확장하거나 추가 기능을 제공하기 위해 동적으로 로드되거나 언로드될 수 있는 독립적인 프로그램입니다. 커널 모듈의 가장 큰 장점은 시스템을 재부팅하지 않고도 새로운 기능을 추가하거나 수정할 수 있다는 점입니다.

커널 모듈은 주로 다음과 같은 목적으로 사용됩니다:

• 새로운 하드웨어 장치를 지원하기 위해 드라이버를 추가할 때
• 시스템의 특정 동작을 제어하거나 확장할 때
• 커널 기능을 디버깅하거나 테스트할 때

간단한 Hello World 모듈 작성 및 로딩

이제 Rockchip RK3399 시스템을 기준으로 간단한 "Hello World" 커널 모듈을 작성하고 로드하는 방법을 살펴보겠습니다.

1. 개발 환경 설정

RK3399 시스템에서 커널 모듈을 작성하려면 다음과 같은 준비가 필요합니다:

1. 크로스 컴파일러 설치: RK3399는 ARM 아키텍처를 사용하므로 ARM용 크로스 컴파일러가 필요합니다.

   sudo apt update
   sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf make

2. 커널 소스 코드 다운로드 및 설정:

   RK3399 보드에 사용된 커널 소스 코드를 다운로드하고, 보드에 맞는 커널 설정을 적용합니다.

   git clone https://github.com/rockchip-linux/kernel.git
   cd kernel
   make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- rockchip_defconfig
   make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- modules_prepare

2. Hello World 모듈 작성

다음은 "Hello World" 메시지를 출력하는 간단한 커널 모듈의 코드입니다.

hello_world.c 파일:

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("소프트웨어 공장");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Hello World Kernel Module");
MODULE_VERSION("1.0");

// 모듈 초기화 함수
static int __init hello_init(void) {
    printk(KERN_INFO "Hello, World!\n");
    return 0; // 0은 성공을 의미
}

// 모듈 종료 함수
static void __exit hello_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

3. Makefile 작성

Makefile 파일:

obj-m += hello_world.o

all:
    make -C /path/to/kernel M=$(PWD) modules

clean:
    make -C /path/to/kernel M=$(PWD) clean

/path/to/kernel 경로는 RK3399 커널 소스의 경로로 대체해야 합니다.

4. 모듈 컴파일

다음 명령어로 커널 모듈을 컴파일합니다:

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

성공하면 hello_world.ko 파일이 생성됩니다.

5. 모듈 로드 및 테스트

모듈 로드:

RK3399 보드로 모듈 파일을 복사하고 로드합니다.

scp hello_world.ko user@rk3399:/home/user
ssh user@rk3399
sudo insmod hello_world.ko

로그 확인:

dmesg 명령어로 모듈이 출력한 메시지를 확인합니다.

dmesg | tail -n 10

출력 예시:

[ 1234.567890] Hello, World!

모듈 언로드:

sudo rmmod hello_world

언로드 후 로그:

dmesg | tail -n 10

출력 예시:

[ 1235.678901] Goodbye, World!

결론

이번 포스팅에서는 Linux Kernel 모듈이 무엇인지 이해하고, 간단한 "Hello World" 모듈을 RK3399 시스템에서 작성, 컴파일, 로드, 그리고 언로드하는 방법을 살펴보았습니다. 커널 모듈을 활용하면 시스템 기능을 유연하게 확장할 수 있으며, 이를 통해 커널 개발에 대한 기본적인 이해를 넓힐 수 있습니다.