[Linux] 커널 모듈 빌드 및 실행 정리

커널 모듈 빌드 및 실행

일반 애플리케이션은 gcc -o로 컴파일하지만, 커널 모듈은 커널 빌드 시스템(kbuild)을 통해 컴파일해야 합니다. Makefile을 만들고 make 명령어로 빌드하면 .ko (Kernel Object) 파일이 생성됩니다.

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1. 준비: 커널 헤더 설치

현재 실행 중인 커널 버전에 맞는 헤더 파일이 필요합니다.

# 우분투 / 라즈비안 (Debian 계열)
sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential linux-headers-$(uname -r)

WSL2에서는 안 되는 이유

WSL2는 일반 리눅스 커널이 아니라 마이크로소프트가 개조한 전용 커널을 씁니다.

• 일반 리눅스: apt install linux-headers-$(uname -r)로 설치 가능
• WSL2: uname -r 결과가 5.15.90.1-microsoft-standard-WSL2 이런 식으로 나오는데, 이 버전에 맞는 헤더가 우분투 저장소(apt)에 없습니다

따라서 WSL에서는 커널 모듈 개발이 까다롭습니다.

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2. 소스 코드 작성

kernel_task_check.c 파일을 만듭니다:

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

int init_module(void) {
    struct task_struct *task = current;
    printk(KERN_INFO "[Kernel] Module Loaded.\n");
    printk(KERN_INFO "[Kernel] Current PID: %d, Comm: %s\n", task->pid, task->comm);
    return 0;
}

void cleanup_module(void) {
    printk(KERN_INFO "[Kernel] Module Removed.\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");

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3. Makefile 작성

같은 폴더에 Makefile (대소문자 주의)을 만들고 아래 내용을 입력합니다.

중요: make 구문의 들여쓰기는 반드시 Tab 키를 사용해야 합니다 (스페이스 안 됨).

obj-m += kernel_task_check.o

all:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
	make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

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4. 실행 및 확인

① 컴파일

make

실수로 홈 디렉토리에 파일 만들고 빌드해서.. 소스 코드만 원하는 폴더로 옮기고 re-build 해주었습니다.

성공하면 kernel_task_check.ko 파일이 생성됩니다.

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② 모듈 적재 (Load)

커널 영역에 모듈을 로드합니다 (root 권한 필요):

sudo insmod kernel_task_check.ko

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③ 결과 확인

printf가 아니라 printk를 사용했기 때문에 출력이 터미널이 아닌 커널 로그 버퍼에 찍힙니다.

sudo dmesg | tail

출력 예시:

[Kernel] Module Loaded.
[Kernel] Current PID: 1234, Comm: insmod

[479830.297782] kernel_task_check: loading out-of-tree module taints kernel. 오류

• kernel_task_check: 모듈 이름
• loading out-of-tree module: "커널 외부 모듈을 로딩 중"
• taints kernel: 커널을 "오염(taint)"시킨다는 경고

왜 오염? -> 공식 커널이 아닌 외부에서 만든 코드니까 안정성을 보장할 수 없다는 뜻이다.

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④ 모듈 제거 (Unload)

sudo rmmod kernel_task_check

다시 sudo dmesg | tail로 확인하면 [Kernel] Module Removed. 메시지를 볼 수 있습니다.