编译单个kernel module，生成.ko文件提取.bc文件_clang编译ko

编译单个kernel module，生成.ko文件提取.bc文件

详解：

• 命令：

make CC=wllvm CONFIG_module_name=m -C ./ M=path/to/module modules
//1.CC=wllvm为编译选项
//2.CONFIG_module_name=m表示编译成module
//3.—C 指定从哪找makefile文件
//4.M= 指定被编译模块的路径
//5.modules
1
2
3
4
5
6

• 注意事项：

1.先将kernel进行性整体编译，在对该module进行编译（该module的.config选项为y）
2.配置环境变量（clang的环境变量）
3.上述命令再kernel根目录下执行
1
2
3

• 编译结果：

生成多个.bc   .o    .cmd
生成一个.ko   .mod.c  .mod
.bc：每个该模块所依赖的.c文件都会生成对应的.bc文件
.o ：生成.bc后会编译生成对应的.o文件
.cmd：为该文件所对应的文件的生成命令等
.mod：为该模块所依赖的.o文件
.mod.c：定义了该模块在加载到内存中所需要的一些结构体、宏等
.ko：为所生成的可执行模块
1
2
3
4
5
6
7
8

• 提取.bc文件

extract-bc modulename.o/modulename.ko(稍后说区别)
1

举例说明：

• 执行命令：

make CC=wllvm CONFIG_I2C=m -C ./ M=drivers/i2c modules
1

• 查看生成文件：

XXXXXXX:~/XXXXX/new_test/linux-5.12.10$ cd drivers/i2c/
XXXXXXX:~/XXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ ll
total 1344
drwxrwxr-x   5 xl xl   4096 Mar 28 03:00 ./
drwxrwxr-x 139 xl xl   4096 Mar 28 02:12 ../
drwxrwxr-x   2 xl xl   4096 Mar 28 02:11 algos/
-rw-rw-r--   1 xl xl    612 Mar 28 02:11 built-in.a
-rw-rw-r--   1 xl xl    335 Mar 28 02:11 .built-in.a.cmd
drwxrwxr-x   2 xl xl   4096 Mar 28 02:11 busses/
-rw-rw-r--   1 xl xl   2991 Jun 10  2021 i2c-boardinfo.c
-rw-rw-r--   1 xl xl   4744 Mar 28 02:11 i2c-boardinfo.o
-rw-rw-r--   1 xl xl  41182 Mar 28 02:11 .i2c-boardinfo.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl  18402 Jun 10  2021 i2c-core-acpi.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  19904 Mar 28 03:00 i2c-core-acpi.o
-rw-rw-r--   1 xl xl  36900 Mar 28 03:00 .i2c-core-acpi.o.bc
-rw-rw-r--   1 xl xl  40743 Mar 28 03:00 .i2c-core-acpi.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl  68321 Jun 10  2021 i2c-core-base.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  98928 Mar 28 03:00 i2c-core-base.o
-rw-rw-r--   1 xl xl 157884 Mar 28 03:00 .i2c-core-base.o.bc
-rw-rw-r--   1 xl xl  55980 Mar 28 03:00 .i2c-core-base.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl   2639 Jun 10  2021 i2c-core.h
-rw-rw-r--   1 xl xl 151360 Mar 28 03:00 i2c-core.ko
-rw-rw-r--   1 xl xl    174 Mar 28 03:00 .i2c-core.ko.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl     86 Mar 28 03:00 i2c-core.mod
-rw-rw-r--   1 xl xl    534 Mar 28 03:00 i2c-core.mod.c
-rw-rw-r--   1 xl xl    162 Mar 28 03:00 .i2c-core.mod.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl   2608 Mar 28 03:00 i2c-core.mod.o
-rw-rw-r--   1 xl xl   6328 Mar 28 03:00 .i2c-core.mod.o.bc
-rw-rw-r--   1 xl xl  29919 Mar 28 03:00 .i2c-core.mod.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl 166360 Mar 28 03:00 i2c-core.o
-rw-rw-r--   1 xl xl    163 Mar 28 03:00 .i2c-core.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl   6626 Jun 10  2021 i2c-core-of.c
-rw-rw-r--   1 xl xl   2937 Jun 10  2021 i2c-core-slave.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  20381 Jun 10  2021 i2c-core-smbus.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  53704 Mar 28 03:00 i2c-core-smbus.o
-rw-rw-r--   1 xl xl  81128 Mar 28 03:00 .i2c-core-smbus.o.bc
-rw-rw-r--   1 xl xl  54113 Mar 28 03:00 .i2c-core-smbus.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl  19960 Jun 10  2021 i2c-dev.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  12767 Jun 10  2021 i2c-mux.c
-rw-rw-r--   1 xl xl   6437 Jun 10  2021 i2c-slave-eeprom.c
-rw-rw-r--   1 xl xl   4268 Jun 10  2021 i2c-slave-testunit.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  10343 Jun 10  2021 i2c-smbus.c
-rw-rw-r--   1 xl xl  11952 Mar 28 02:11 i2c-smbus.o
-rw-rw-r--   1 xl xl  43283 Mar 28 02:11 .i2c-smbus.o.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl  10044 Jun 10  2021 i2c-stub.c
-rw-rw-r--   1 xl xl   5211 Jun 10  2021 Kconfig
-rw-rw-r--   1 xl xl    680 Jun 10  2021 Makefile
-rw-rw-r--   1 xl xl     24 Mar 28 03:00 modules.order
-rw-rw-r--   1 xl xl    238 Mar 28 03:00 .modules.order.cmd
-rw-rw-r--   1 xl xl      0 Mar 28 03:00 Module.symvers
-rw-rw-r--   1 xl xl    164 Mar 28 03:00 .Module.symvers.cmd
drwxrwxr-x   2 xl xl   4096 Mar 28 02:11 muxes/
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52

生成文件解读：

built-in.a	//保存该目录及其子目录下所有生成的.o文件，为其父目录的built-in.a提供帮助
.built-in.a.cmd	//built-in.a文件生成命令等
i2c-core.ko	//所生成的可执行的module文件
i2c-core.mod.c	//下详解
i2c-core.o	//多.o文件经ld生成的大.o文件
i2c-core.mod	//该module所依赖的.o文件
1
2
3
4
5
6

• i2c-core.mod.c源码及解释：

#include <linux/module.h>
#define INCLUDE_VERMAGIC
#include <linux/build-salt.h>
#include <linux/vermagic.h>
#include <linux/compiler.h>

BUILD_SALT;

MODULE_INFO(vermagic, VERMAGIC_STRING);
MODULE_INFO(name, KBUILD_MODNAME);

__visible struct module __this_module
__section(".gnu.linkonce.this_module") = {
	.name = KBUILD_MODNAME,
	.init = init_module,
#ifdef CONFIG_MODULE_UNLOAD
	.exit = cleanup_module,
#endif
	.arch = MODULE_ARCH_INIT,
};

#ifdef CONFIG_RETPOLINE
MODULE_INFO(retpoline, "Y");
#endif

MODULE_INFO(depends, "");


/* 文件里定义了struct module类型的变量__this_module，
__this_module变量初始化的信息就是用来描述驱动，这个结构体会被链接进ko文件中，
将来在加载ko驱动时，内核中会有代码将这个结构体从ko文件中解析出来，并根据这个结构体来加载驱动。
 init_module：这个函数是驱动代码中用module_init宏声明的驱动加载函数，init_module是驱动加载函数的统一别名
cleanup_module：这个函数是驱动代码中用module_exit宏声明的驱动卸载函数，cleanup_module是驱动卸载函数的统一别名*/
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

i2c-core.ko i2c-core.o分析

• 通过extract-bc工具提取.bc文件

XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ extract-bc i2c-core.ko
XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ ls
...
i2c-core.ko.bc
...
XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ extract-bc i2c-core.o
XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ ls
...
i2c-core.o.bc
...
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

• 分析生成文件详情

XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ objdump -s llvm.bc i2c-core.ko

...
Contents of section .llvm_bc:
 0000 2f686f6d 652f786c 2f646174 615f7072  /XXXXXX/new_test
 0020 2f6c696e 75782d35 2e31322e 31302f64  /linux-5.12.10/d
 0030 72697665 72732f69 32632f2e 6932632d  rivers/i2c/.i2c-
 0040 636f7265 2d626173 652e6f2e 62630a2f  core-base.o.bc./
 0050 686f6d65 2f786c2f 64617461 5f70726f  XXXXXX/new_test/
 0070 6c696e75 782d352e 31322e31 302f6472  linux-5.12.10/dr
 0080 69766572 732f6932 632f2e69 32632d63  ivers/i2c/.i2c-c
 0090 6f72652d 736d6275 732e6f2e 62630a2f  ore-smbus.o.bc./
 00a0 686f6d65 2f786c2f 64617461 5f70726f  XXXXXX/new_test/
 00c0 6c696e75 782d352e 31322e31 302f6472  linux-5.12.10/dr
 00d0 69766572 732f6932 632f2e69 32632d63  ivers/i2c/.i2c-c
 00e0 6f72652d 61637069 2e6f2e62 630a2f68  ore-acpi.o.bc./X
 00f0 6f6d652f 786c2f64 6174615f 70726f74  XXXXX/new_test/l
 0100 5f73656c 662f6e65 775f7465 73742f6c  inux-5.12.10/dri
 0110 696e7578 2d352e31 322e3130 2f647269  vers/i2c/.i2c-co
 0120 76657273 2f693263 2f2e6932 632d636f  re.mod.o.bc. 
 0130 72652e6d 6f642e6f 2e62630a              
 
 //通过objdump查看其llvm.bc段,可以的到i2c-core.ko.bc由哪些.bc文件通过llvm-link得到
 
 
XXXXXX:~/XXXXXX/new_test/linux-5.12.10/drivers/i2c$ objdump -s llvm.bc i2c-core.o
 
 ...
 Contents of section .llvm_bc:
 0000 2f686f6d 652f786c 2f646174 615f7072  /XXXXXX/new_test
 0010 6f745f73 656c662f 6e65775f 74657374  /linux-5.12.10/d
 0020 2f6c696e 75782d35 2e31322e 31302f64  rivers/i2c/.i2c-
 0030 72697665 72732f69 32632f2e 6932632d  core-base.o.bc./
 0040 636f7265 2d626173 652e6f2e 62630a2f  XXXXXX/new_test/
 0050 686f6d65 2f786c2f 64617461 5f70726f  linux-5.12.10/dr
 0060 745f7365 6c662f6e 65775f74 6573742f  ivers/i2c/.i2c-c
 0070 6c696e75 782d352e 31322e31 302f6472  ore-smbus.o.bc./
 0080 69766572 732f6932 632f2e69 32632d63  XXXXXX/new_test/
 0090 6f72652d 736d6275 732e6f2e 62630a2f  linux-5.12.10/dr
 00a0 686f6d65 2f786c2f 64617461 5f70726f  ivers/i2c/.i2c-c
 00b0 745f7365 6c662f6e 65775f74 6573742f  ore-acpi.o.bc. 
 00c0 6c696e75 782d352e 31322e31 302f6472  
 00d0 69766572 732f6932 632f2e69 32632d63  
 00e0 6f72652d 61637069 2e6f2e62 630a       
 ...
 
  //通过objdump查看其llvm.bc段,可以的到i2c-core.o.bc由哪些.bc文件通过llvm-link得到
 
 
 //区别：.ko文件在.o文件的基础上将.mod.o.bc文件也进行了llvm-link操作
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50