Linux 裝置驅動第三版範例程式編譯實戰：從 Makefile 到核心模組測試

《Linux Device Drivers, 3rd Edition》（LDD3）範例程式編譯是初學者常遇到的第一道坎。本文記錄作者從直接用 gcc 編譯失敗、到修正核心標頭路徑、編譯核心、安裝 kernel-devel 套件、成功建置 scull.ko 並驗證載入的完整踩坑過程，提供實用解決方案。

一、直接用 gcc 編譯失敗

$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c

錯誤大量：缺少核心標頭、巨集定義、結構體宣告。核心模組必須在核心建置系統中編譯，不能單獨用 gcc。

二、Makefile 建置報錯

make -C /lib/modules/2.6.15-1.2054_FC5/build M=/myfile/examples/scull LDDINC=... modules
make: *** /lib/modules/2.6.15-1.2054_FC5/build: No such file or directory. Stop.

/lib/modules/$(uname -r)/build 應指向核心原始碼樹，但此處是斷開的符號連結。

三、根因：缺少 kernel-devel 套件

• Fedora/RHEL/CentOS 預設不安裝核心開發套件
• kernel-devel-$(uname -r).rpm 提供 /usr/src/kernels/$(uname -r)/ 完整標頭與建置腳本
• /lib/modules/$(uname -r)/build 應連結至該目錄

四、解決方案

方法 1：安裝對應 kernel-devel（推薦）

# 下載對應版本 rpm
wget https://download.fedora.redhat.com/pub/fedora/linux/core/5/i386/os/Fedora/RPMS/kernel-devel-2.6.15-1.2054_FC5.i686.rpm
rpm -ivh kernel-devel-2.6.15-1.2054_FC5.i686.rpm
# 或安裝光碟內同版本套件

方法 2：手動編譯核心（若無對應 rpm）

# 下載核心原始碼
wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.20.tar.gz
tar xzf linux-2.6.20.tar.gz -C /usr/src
cd /usr/src/linux-2.6.20
make menuconfig   # 載入現有 .config 或預設配置
make -j$(nproc)   # 編譯核心（耗時較久）
make modules_install
make install

編譯完成後 /lib/modules/2.6.15-1.2054_FC5/build 連結自動修復。

五、成功建置 scull.ko

$ cd /myfile/examples/scull
$ make
# 輸出顯示產生 scull.ko 等模組檔案

六、載入與驗證

$ insmod scull.ko
# 文字終端機可直接看到 printk 輸出
# X Window 終端機需查看 /var/log/messages
$ dmesg | tail
$ cat /var/log/messages | grep scull

七、Makefile 通用修改技巧

LDD3 提供的 Makefile 通用性極高，只需修改：

obj-m := your_module.o   # 將 scull 改為你的模組名稱

八、心得總結

1. 核心模組編譯必須依賴核心建置系統（kernel-devel 或完整核心原始碼）
2. insmod 載入後無輸出不代表失敗，需看 dmesg 或 /var/log/messages
3. Makefile 通用性強，僅需修改 obj-m 即可複用
4. 遇到問題優先檢查 /lib/modules/$(uname -r)/build 連結有效性