CoolPotOS Kernel Module

自 x64 0.1.1 起, 由宏内核变更为混合内核, 支持内核模块.

而在 v0.3.5 - 9e0f775 递交中, 由贡献者 lihanrui2913 大改内核模块加载器, 正式支持加载多个内核模块.

内核模块编译格式

文件名后缀必须为 .km, 因为内核仅会识别此后缀名的引导模块当作内核模块加载.
编译成 nostdinc 和 nostdlib 的 ELF 动态链接库, 并在 limine.conf 添加模块加载.
最后内核会自动装载模块.

注: CP_Kernel 的内核模块不支持动态卸载, 一旦加载不可释放, 如想卸载模块, 更改引导器配置文件并重启内核

内核模块必须编译为位置无关的动态链接库, 且仅在加载阶段进行重定向操作

分为 dlmain 与 dlstart 两个入口函数, 内核会率先调用每个模块的 dlmain 函数.
此时模块可以注册文件系统, 加载单任务驱动等.

以下是函数示例定义


__attribute__((used)) __attribute__((visibility("default"))) int dlmain(void) {
    return EOK;
}

Warning

注意: dlmain的定义不可省略, 如没有此主函数, 内核模块会加载失败.

dlstart 函数会在内核基本加载完毕, 调度器被打开支持多任务工作的时候开始调用.
此时可以使用进程管理子系统提供的模块API.


__attribute__((used)) __attribute__((visibility("default"))) int dlstart(void) {
    return EOK;
}

Warning

注意: 如果 dlmain 返回了非0值, 代表该内核模块初始化失败, 故该模块的 dlstart 不会再被调用

CoolPotOS 内核模块支持导出函数以供其他模块进行调用, 但是你需要保证被依赖模块优先于其他模块加载
调整引导配置文件的模块加载顺序即可

Warning

注意: 模块禁止循环依赖, 否则内核无法正确重定向两个互相引用的模块

与内核 krlibc.h 功能相似, 定义了诸多常用工具函数, 并包含了所需的类型定义

与内核 vfs.h 功能相似, 包含了文件系统子系统的所有导出接口.

与内核 page.h frame.h 功能相似, 包含了内存管理子系统所有导出接口.

malloc free 的函数定义在 cp_kernel.h 中, 不由内存管理子系统接口导出定义.

在 CP_Kernel-x86_64-v0.4.39_(git:bdb0a6a)_{clang 21.1.4} 版本后, 加入 ECC 模块密钥验证机制.

在每次内核公钥重新生成后, 所有内核模块必须重新编译插入签名头.
cmake 脚本提供了自动化内核模块的签名方法.

使用 python 脚本将签名追加到内核模块中.


COMMAND python3 ${CMAKE_SOURCE_DIR}/tools/sign_module.py $<TARGET_FILE:内核模块构建代号> ${CMAKE_BINARY_DIR}/keys/module_signing_priv.pem

对于关闭内核的签名校验, 在 metadata.h 中有一个 MODULE_CHECK 宏用于控制编译流程决定是否启用签名校验功能.

部分子系统的函数定义与 NeoAetherOS 相似, 部分内核模块可以以很小的代价相互移植.
有关 NeoAetherOS 的内核模块定义, 详见 NAOS Kernel Module