カーネルモジュールのコンパイル

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カーネル全体を再コンパイルするのではなく Linux のカーネルモジュールだけをコンパイルしたいという場合のガイドです。

ノート: 既存のモジュールを置き換えるときは、モジュール (M) としてコンパイルされていて、カーネルに組み込まれてない (y) ことが前提です。

ビルド環境

まずコンパイラ (base-devel) やカーネルヘッダ (linux-headers) などのビルドに必要なパッケージをインストールする必要があります。

そして今使っているバージョンのカーネルのソースコードを取得してください。新しいバージョンのカーネルソースを使ってみることもできますが、大抵の場合、コンパイルしたモジュールはロードされません。

カーネルのバージョンを確認するには:

$ uname -r

ソースコードの入手方法には大きく2つの選択肢があります。それぞれの選択肢で僅かに使い方や、ディレクトリ構成が異なります。

慣習的な方法

カーネル/コンパイル/伝統的な方法#カーネルソースのダウンロードを見てください。Git を使って最新のカーネルを取得する場合、タグを使って必要なバージョンをチェックアウトしてください (例: v4.1)。

Arch Build System

Arch Build System に関しての概略は ABS を参照して下さい。ソースコードの入手方法やディレクトリ構成、その他の詳細は、カーネル/コンパイル/Arch Build System を参照して下さい。

ソースの設定

ソースコードを手に入れたら、ディレクトリに移動して下さい。ソースコードの入手に #Arch Build System を使用した場合は、ディレクトリは PKGBUILD が存在する場所から見て src/archlinux-linux/ になっているはずです。

make help の出力が有益です。次のコマンドを実行してクリーンしてください。

$ make mrproper

ノート: これによって .config.old が削除されるため、これが必要な場合にはクリーンの実行前にどこか別の場所へ移動してください。

適切な .config ファイルが必要です。設定ファイルがなく、対象のカーネルバージョンが動作中のカーネルと同じであれば、その設定ファイルが利用できます。次で得られます:

$ zcat /proc/config.gz > .config

次にカーネルソースにあわせて設定を調整します。現在使っているバージョンのカーネルソースを使う場合は何も訊かれませんが、新しいバージョンのソースを使用する場合、新しいオプションについて設定が問われます。いずれにせよ #Arch Build System を使っている場合は、 PKGBUILD::prepare() 関数が使えます。

コンパイルするモジュールにデバッグビルドなどのコンパイルオプションを与えたいが、まだコンパイルされていない場合、次の様にしてカーネルの設定を修正できます (ときには修正しなくてはならないです）:

$ make oldconfig

モジュールのコンパイル

モジュールのコンパイルとロードをクリーンに行うためには、現在のカーネルバージョンの EXTRAVERSION 部分を知る必要があります。カーネルソースと正確に対応させることができるようになります。EXTRAVERSION 変数はカーネルのトップにある Makefile で設定します。しかし元のソースコードでは、 EVTRAVERSION は空になっていて、 Arch カーネルのビルドプロセスにおいて設定されます。現在のカーネルの EXTRAVEERSION は uname -r から確認することができます。概して、カーネルバージョンは3つの成分の合成になっていて、それぞれバージョン番号、 EXTRAVERSION, LOCALVERSIONです。さらにバージョン番号は3つの数字から成ります。 PKGBUILD ファイルからビルドされた場合には、LOCALVERSION は pkgrel 変数にハイフンを付けたもの、 EXTRAVERSION は pkgver の後半部分で、3つめの数字からの値で、ピリオドがハイフンに代わったものです。例えば、 linux パッケージ linux 5.5.8.arch1-1の場合は LOCALVERSION は -1で、 EXTRAVRSION は -arch1 になります。uname -r の出力は、この場合 5.5.8-arch1-1になります。

EXTRAVERSION 値が分かったら、次の様にして設定してソースコードの準備を行います:

$ make EXTRAVERSION=<YOUR EXTRAVERSION HERE> modules_prepare

例えば:

$ make EXTRAVERSION=-arch1 modules_prepare

代わりに、もしモジュールのロードを modprobe によって行ない、 --force-vermagic オプションを付けてもよいならば、単に次のように準備します (この場合、modprobe はカーネルバージョンの矛盾を無視します):

$ make modules_prepare

ノート: コマンドラインからの手動での EXTRAVERSION の指定を避けるために、トップレベルにある Makefileに記述されている EXTRAVERSION 値を用いる場合、バージョンの矛盾が起き得ます。カーネルビルドプロセスはこれを認識して、LOCALVERSION の設定に + を追加します。 例: 5.5.8-arch1-1+

最後に、コンパイルしたいモジュールのディレクトリ名を指定して、コンパイルを行います。モジュールの場所は、 modinfo や find から探せます。

$ make M=fs/btrfs

動かなかった場合の最後の手段として、次ができます:

$ make modules

これはカーネル設定から、全てのモジュールをビルドします。

ツリー外のモジュールのコンパイル

#Arch Build Systemにあるように、現在動作している linux カーネルの公式ソースコードを入手します:

$ cd && make build
$ asp update linux
$ asp checkout linux

コンパイルを行うとき、ソースをチェックアウトします:

$ cd build/mymod
$ make -C ~/buld/linux/trunk/src/arclinux-linux M=$PWD modules

モジュールのインストール

コンパイルが完了したら適切なフォーマットで圧縮して、使用しているカーネルのところにコピーする必要があります。

既存のモジュールを置き換える場合、ファイルを上書きしてください (linux を再インストールするとデフォルトのモジュールに置き換わるので注意):

$ xz fs/btrfs/btrfs.ko
# cp -f fs/btrfs/btrfs.ko.xz /usr/lib/modules/`uname -r`/kernel/fs/btrfs/

もしくは、updates フォルダにモジュールを配置することもできます (フォルダが存在しない場合は作成してください):

$ cp fs/btrfs/btrfs.ko.xz /usr/lib/modules/`uname -r`/updates

新しいモジュールを追加する場合は extramodules にコピーします (以下はあくまで例です。btrfs はこのフォルダからはロードされません):

# cp fs/btrfs/btrfs.ko.xz /usr/lib/modules/`uname -r`/extramodules/

モジュールをコンパイルして (ブートの初期段階でロードされるように) initramfs にコピーする場合は initramfs を再生成するようにしてください (そうしないとコンパイルしたモジュールがロードされません)。さらに、"updates" フォルダを使用するときは、initramfs を再生成する前に "depmod" でモジュールの依存ツリーを再ビルドする必要があります。

# mkinitcpio -p linux

考えられるエラー

もし、EXTRAVERSION が正しく設定されていない場合、次のエラーが起き得ます:

# insmod mymod.ko
insmod: ERROR: could not insert module mymod.ko: Invalid module format
# modprobe mymod
modprobe: ERROR: could not insert 'mymod': Exec format error

バージョンの不一致によるもので、これを無視する場合には force-vermagicオプションを付けてロードします:

$ modprobe mymod -force-vermagic

参照

• Linux Kernel Newbies
• The Linux Kernel Module Programming Guide