Aula 03 - Resolução de Problemas e Introdução aos Módulos do Kernel

Mikhael Abdallah de Oliveira Pinto

Aula 03 - Resolução de Problemas e Introdução aos Módulos do Kernel

Data: 19/03/2025

O que aprendi hoje

Na aula de hoje, tivemos dois focos principais: resolver o problema de boot da VM enfrentado na aula anterior e avançar para o estudo de módulos do kernel Linux. Os principais tópicos abordados foram:

  1. Resolução de problemas

    • Diagnóstico e correção de erros no processo de boot
    • Verificação de configurações e parâmetros da VM

  2. Módulos do Kernel Linux

    • Conceito e arquitetura de módulos do kernel
    • Diferença entre código compilado diretamente no kernel e módulos carregáveis
    • Ciclo de vida de um módulo: carregamento, inicialização, execução e remoção

  3. Sistema de Build do Kernel e Kconfig

    • Funcionamento do sistema de configuração do kernel
    • Como definir e gerenciar opções de compilação
    • Uso do menuconfig para habilitar e configurar recursos

Atividades realizadas

A aula começou com a resolução do problema enfrentado na aula anterior:

  • O monitor da disciplina me auxiliou a identificar os problemas no processo de boot da VM
  • Refizemos alguns passos do tutorial anterior para corrigir as configurações
  • Conseguimos finalmente fazer o boot da VM com sucesso utilizando o kernel personalizado

Após resolvermos o problema, iniciamos o terceiro tutorial:

  • Seguimos o tutorial “Introduction to Linux kernel build configuration and modules” disponível no site do FLUSP
  • Criamos nosso primeiro módulo simples do kernel (simple_mod.c)
  • Configuramos os arquivos Kconfig e Makefile para incluir o novo módulo
  • Aprendemos a carregar e descarregar módulos usando comandos como insmod, rmmod e modprobe

Passos realizados durante o tutorial:

  1. Criação de um módulo simples que exibe mensagens ao ser carregado e descarregado
  2. Configuração do sistema de build para incluir o novo módulo
  3. Compilação do módulo usando make
  4. Teste do módulo, verificando as mensagens no log do kernel (dmesg)
  5. Implementação de dependências entre módulos usando EXPORT_SYMBOL

Iniciei o tutorial durante a aula e consegui finalizar todas as etapas em casa, incluindo os exercícios propostos.

Reflexões

A aula de hoje foi particularmente valiosa por dois motivos: primeiro, por ter resolvido o problema que estava enfrentando; segundo, por me introduzir ao desenvolvimento de módulos do kernel, que é uma forma mais acessível de começar a contribuir com o kernel Linux sem precisar modificar seu código-fonte principal.

Aprendi que os módulos do kernel são uma maneira elegante de estender as funcionalidades do sistema operacional sem precisar recompilar todo o kernel. Isso facilita o desenvolvimento e testes, permitindo ciclos mais rápidos de iteração.

A experiência de criar um módulo simples, mas funcional, me deu confiança para avançar para implementações mais complexas nas próximas aulas. Também percebi como o sistema de configuração do kernel (Kconfig) é poderoso para gerenciar as inúmeras opções e dependências existentes no código.

Próximos passos

Para a próxima aula, preciso:

  • Revisar os conceitos de módulos do kernel e seu ciclo de vida
  • Completar os exercícios adicionais propostos no tutorial
  • Explorar mais sobre as APIs do kernel disponíveis para módulos