Tu primer módulo del kernel

Ha llegado el momento: tu propio código ejecutándose dentro del kernel, con privilegio total sobre la máquina. Un módulo cargable (LKM) es la forma de añadir código al kernel en caliente, sin recompilarlo ni reiniciar. Este es tu rito de paso.

El módulo mínimo

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

static int __init hola_init(void) {
    printk(KERN_INFO "hola: módulo cargado\n");
    return 0;            // 0 = éxito; negativo = fallo al cargar
}

static void __exit hola_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "hola: módulo descargado\n");
}

module_init(hola_init);   // qué correr al cargar
module_exit(hola_exit);   // qué correr al descargar

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("William");
MODULE_DESCRIPTION("Mi primer módulo");

Compílalo con el Makefile del nivel 5.1 (make) y obtendrás hola.ko.

module_init y module_exit

Un módulo no tiene main. Tiene dos puntos de entrada que registras:

• module_init(fn) — la función que corre al cargar el módulo (insmod). Aquí registras dispositivos, reservas recursos, arrancas tu funcionalidad. Devuelve 0 si todo fue bien, o un -errno (nivel 11) si algo falló.
• module_exit(fn) — la función que corre al descargar (rmmod). Aquí deshaces exactamente lo que hizo init: liberas recursos, desregistras. La simetría init/exit es sagrada.

Las anotaciones __init y __exit le dicen al kernel que puede liberar la memoria de esas funciones tras usarlas (init) o descartarlas si el módulo va compilado dentro (exit) — una optimización del kernel.

printk y los niveles de log

printk es el printf del kernel, pero con un nivel de severidad al principio:

printk(KERN_ERR   "algo falló: %d\n", err);   // error
printk(KERN_WARNING "aviso\n");
printk(KERN_INFO  "información\n");
printk(KERN_DEBUG "detalle de depuración\n");

// atajos modernos, preferidos:
pr_info("cargado\n");
pr_err("falló: %d\n", err);

Los mensajes van al buffer del kernel, que lees con dmesg. El nivel controla si aparecen en la consola según la configuración del sistema.

Las macros de metadatos

MODULE_LICENSE("GPL") no es opcional: sin una licencia compatible, el kernel marca tu módulo como “tainted” y te niega el acceso a muchas APIs internas (símbolos exportados solo para GPL). MODULE_AUTHOR, MODULE_DESCRIPTION y MODULE_VERSION documentan el módulo (los ve modinfo, nivel 7.2).