Yocto 补丁 Linux 具有从树外模块导出的外部符号的内核树内模块

Question

我正在使用 Yocto 为我的嵌入式 Linux 项目构建 SD 卡映像。 Yocto分支是Warrior，Linux内核版本是4.19.78-linux4sam-6.2.

我目前正在研究一种从 initramfs 中的外部 QSPI 设备读取内存并将内容粘贴到 procfs 中的文件的方法。那部分工作，我 echo 数据进入 proc 文件，并在板启动后在用户 space Linux 中成功读出它。

现在我需要使用 Linux 内核模块 EXPORT_SYMBOL() 功能来允许 in-tree 内核模块了解我的 out-of-tree 自定义内核模块导出符号。

在我的自定义模块中，我这样做：

static unsigned char lan9730_mac_address_buffer[6];
EXPORT_SYMBOL(lan9730_mac_address_buffer);

我用这个在 bitbake bbappend 文件中修补了官方内核构建：

diff -Naur kernel-source/drivers/net/usb/smsc95xx.c kernel-source.new/drivers/net/usb/smsc95xx.c
--- kernel-source/drivers/net/usb/smsc95xx.c    2020-08-04 22:34:02.767157368 +0000
+++ kernel-source.new/drivers/net/usb/smsc95xx.c        2020-08-04 23:34:27.528435689 +0000
@@ -917,6 +917,27 @@
 {
        const u8 *mac_addr;
 
+       printk("=== smsc95xx_init_mac_address ===\n");
+       printk("%x:%x:%x:%x:%x:%x\n",
+           lan9730_mac_address_buffer[0],
+           lan9730_mac_address_buffer[1],
+           lan9730_mac_address_buffer[2],
+           lan9730_mac_address_buffer[3],
+           lan9730_mac_address_buffer[4],
+           lan9730_mac_address_buffer[5]);
+       printk("=== mac_addr is set ===\n");
+       if (lan9730_mac_address_buffer[0] != 0xff &&
+           lan9730_mac_address_buffer[1] != 0xff &&
+           lan9730_mac_address_buffer[2] != 0xff &&
+           lan9730_mac_address_buffer[3] != 0xff &&
+           lan9730_mac_address_buffer[4] != 0xff &&
+           lan9730_mac_address_buffer[5] != 0xff) {
+           printk("=== SUCCESS ===\n");
+           memcpy(dev->net->dev_addr, lan9730_mac_address_buffer, ETH_ALEN);
+           return;
+       }
+       printk("=== FAILURE ===\n");
+
        /* maybe the boot loader passed the MAC address in devicetree */
        mac_addr = of_get_mac_address(dev->udev->dev.of_node);
        if (!IS_ERR(mac_addr)) {
diff -Naur kernel-source/drivers/net/usb/smsc95xx.h kernel-source.new/drivers/net/usb/smsc95xx.h
--- kernel-source/drivers/net/usb/smsc95xx.h    2020-08-04 22:32:30.824951447 +0000
+++ kernel-source.new/drivers/net/usb/smsc95xx.h        2020-08-04 23:33:50.486778978 +0000
@@ -361,4 +361,6 @@
 #define INT_ENP_TDFO_                  ((u32)BIT(12))  /* TX FIFO Overrun */
 #define INT_ENP_RXDF_                  ((u32)BIT(11))  /* RX Dropped Frame */
 
+extern unsigned char lan9730_mac_address_buffer[6];
+
 #endif /* _SMSC95XX_H */

但是，问题是内核无法构建并出现此错误：

|   GEN     ./Makefile
|   Using /home/me/Desktop/poky/build-microchip/tmp/work-shared/sama5d27-som1-ek-sd/kernel-source as source for kernel
|   CALL    /home/me/Desktop/poky/build-microchip/tmp/work-shared/sama5d27-som1-ek-sd/kernel-source/scripts/checksyscalls.sh
|   Building modules, stage 2.
|   MODPOST 279 modules
| ERROR: "lan9730_mac_address_buffer" [drivers/net/usb/smsc95xx.ko] undefined!

如何在已打补丁的 In-Tree 内核模块中引用 Out-Of-Tree 内核模块导出的符号？

initramfs相关代码：

msg "Inserting lan9730-mac-address.ko..."
insmod /mnt/lib/modules/4.19.78-linux4sam-6.2/extra/lan9730-mac-address.ko
ls -rlt /proc/lan9730-mac-address
head -c 6 /dev/mtdblock0 > /proc/lan9730-mac-address

Out-Of-Tree 模块：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/slab.h>

const int BUFFER_SIZE = 6;

int write_length, read_length;
unsigned char lan9730_mac_address_buffer[6];
EXPORT_SYMBOL(lan9730_mac_address_buffer);

int read_proc(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *offp)
{
    // Read bytes (returning the byte count) until all bytes are read.
    // Then return count=0 to signal the end of the operation.

    if (count > read_length)
        count = read_length;

    read_length = read_length - count;
    copy_to_user(buf, lan9730_mac_address_buffer, count);

    if (count == 0)
        read_length = write_length;

    return count;
}

int write_proc(struct file *filp, const char *buf, size_t count, loff_t *offp)
{
    if (count > BUFFER_SIZE)
        count = BUFFER_SIZE;

    copy_from_user(lan9730_mac_address_buffer, buf, count);
    write_length = count;
    read_length = count;
    return count;
}

struct file_operations proc_fops = {
    read: read_proc,
    write: write_proc
};

void create_new_proc_entry(void)  //use of void for no arguments is compulsory now
{
    proc_create("lan9730-mac-address", 0, NULL, &proc_fops);
}

int proc_init (void) {
    create_new_proc_entry();
    memset(lan9730_mac_address_buffer, 0x00, sizeof(lan9730_mac_address_buffer));
    return 0;
}

void proc_cleanup(void) {
    remove_proc_entry("lan9730-mac-address", NULL);
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(proc_init);
module_exit(proc_cleanup);

Answer 1

有几种方法可以实现你想要的（考虑到不同的方面，比如模块可以编译成一个模块）。

将 Out-Of-Tree 模块转换为 In-Tree 模块（在您的自定义内核构建中）。这将需要简单的导出和导入，就像您基本上完成的那样，不需要什么特别的，只需在模块安装后提供带有符号的 header 和 depmod -a 运行即可。请注意，您必须使用 modprobe in-tree 读取并满足依赖关系。
反过来，即从 in-tree 模块导出符号并将其归档到 out-of-tree。在这种情况下，您只需检查它是否已被归档（因为它是一个 MAC 地址，针对全 0 的检查将起作用，不需要额外的标志）

BUT，这些方法根本就是错误的。 driver 甚至你的补丁都清楚地表明它支持 OF（设备树）并且你的板子支持它。因此，这是解决方案的第一部分，您可以使用设备树向网卡提供正确的 MAC。

万一您想更改它运行时间，procfs 方法一开始就很奇怪。 Linux 中的网络设备接口可以随时从用户 space 更新 MAC。只需使用 ip 命令，如 /sbin/ip link set <$ETH> addr <$MACADDR>，其中 <$ETH> 是网络接口，例如 eth0 和 <$MACADDR> 是所需的要设置的地址。

因此，如果这个问题与模块符号有关，则您需要为其找到更好的示例，因为它确实取决于用例。您可以考虑阅读 How to export symbol from Linux kernel module in this case? 作为导出的替代方法。另一种正确的方法是使用软件节点（这是最近 Linux 内核中的一个新概念）。

Yocto 补丁 Linux 具有从树外模块导出的外部符号的内核树内模块

Yocto Patch Linux Kernel In-Tree-Module with extern symbol exported from Out-Of-Tree Module

linux-kernel

linux-device-driver

yocto

kernel-module

bitbake