解决交叉编译内核模块后insmod时出现的invalid module format问题:disagrees about version of symbol module_layout

本文讲述了作者在交叉编译内核模块时遇到的invalidmoduleformat错误,主要涉及vermagic版本不一致、CRC值校验失败等问题,通过对比.config文件、使用makeoldconfig命令重编译以及修改Module.symvers文件解决了这些问题。

在交叉编译内核模块在目标机器进行insmod时,出现invalid module format报错,查询相关资料,这个报错主要是由于内核模块的版本信息和目标机的Linux版本不一致导致的,但是我的情况要比这个更复杂一点。

想要确认版本问题,可以使用modinfo指令查看自己的内核模块的信息,再和目标机自带的内核模块的信息进行对比,主要需要查看vermagic这部分字段:
在这里插入图片描述
这部分字段主要是由自己下载的与目标机相同版本的Linux内核代码的配置有关,关于这部分的内容我是直接找到目标机的config.gz文件复制到自己的目录下,解压后直接重命名为.config解决的,在复制后,需要重新编译,采用make oldconfig命令,会补充设置一些新的选项,然后再重新编译内核、编译内核模块,查看modinfo进行比较。
其中使用的命令可以参考:

make clean
make mrproper
make distclean
gunzip -c config.gz > .config
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- oldconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-  -j8

最开始我的内核模块的vermagic缺少了"SMP"标识,对比目标机和本机的.config文件发现是缺少了CONFIG_SMP这几个选项。这应该是在补充设置新的选项时一些选择导致的,但是配置时也没有明确设置SMP的地方,我就多尝试了几次不同的配置方案试出来的,具体的内在逻辑也没有具体了解,后面还需要多学习。
在这里插入图片描述

但是在我把vermagic配置完全一致后,依旧报错invalid module format,所以还存在一些潜在的问题,后面我还尝试了使用modprobe命令加载内核模块。在这个过程中,我查到一些资料的解决方案是在目标机上通过以下指令查询模块加载报错信息

dmesg | grep module

如果查询module没有看到相关信息,可以试着查询自己的模块名:

dmesg | grep lkm(lkm就是我的模块名)

然后就查看到以下内容:disagrees about version of symbol module_layout

模块加载时版本校验机制相关资料:
Linux 的开发者为了保证内核的稳定,Linux 在加载模块到内核时对模块采用了版本校验机制。Linux 对可加载内核模块采取了两层验证:模块的 CRC 值校验和 vermagic 的检查。
其中模块 CRC 值校验针对模块导出符号,是一种简单的 ABI一致性检查;模块 vermagic 则保存了模块编译时的内核版本以及 SMP 等配置信息。Linux 内核在进行模块装载时先完成模块的 CRC 值校验,再核对 vermagic 中的字符信息,linux版本。
综上,disagrees about version of symbol module_layout 报错是没有通过 CRC 值校验,即 module_layout 的 CRC 值与当前内核中的不符。

module_layout可以通过以下指令进行查询:

sudo modprobe  --dump-modversions 模块位置 | grep module_layout

查看自己的内核模块和目标机自带的内核模块的module_layout信息,发现模块(lkm.ko)和目标机自带的模块(ss.ko、can.ko)的相关值不一致。
在这里插入图片描述
模块的module_layout信息也可以通过查看内核模块编译生成的.mod.c文件(以下是已经修改过crc值后的截图):
在这里插入图片描述

接下来就需要解决module_layout不一致问题。
通常,内核与模块的导出符号的 CRC 值被保存在内核所在目录下的文件 Module.symvers 中。
先转到下载的内核代码目录下:
在这里插入图片描述
具体修改代码:

#进入到 .tmp_version 目录中,重命名所有的后缀名为 .mod 的文件
cd .tmp_versions
rename 's/\.mod$/.bak/' *.mod  

#重命名 vmlinux 文件
cd ../
mv ./vmlinux vmlinux-bak

#修改 Module.symvers 文件,0x902b926b就是对目标机的module_layout值
sed -i  '/module_layout/ s/0x[0-9a-f][0-9a-f]*/0x902b926b/' Module.symvers  

然后再转到自己编写的内核模块代码目录下进行交叉编译即可,编译命令和之前的一样:

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 

修改module_layout这部分具体见参考3:https://blog.youkuaiyun.com/Longyu_wlz/article/details/109546013。

以上内容是自己在交叉编译内核模块后进行部署的过程中遇到的问题以及解决方案摸索过程的简单记录,如有错误,请多多指正。

参考:

  1. https://www.cnblogs.com/sinferwu/p/12598820.html 解析 Linux 内核可装载模块的版本检查机制
  2. https://zhuanlan.zhihu.com/p/414290127 insmod内核模块报错disagrees about version of symbol XXX
  3. https://blog.youkuaiyun.com/Longyu_wlz/article/details/109546013 修改模块符号 crc 校验码并探讨 modpost 的部分工作原理
<think>首先,用户的问题是:“led_drvkernelmoduleerrordisagreesaboutversionofsymbolmodule_layout”。这看起来是关于内核模块加载错误的问题。错误信息是“disagreesaboutversionofsymbolmodule_layout”,意思是模块对符号`module_layout`的版本有分歧。从系统级指令中,我有一些引用:-引用[^1]:描述了类似的错误,当插入模块出现“disagreesaboutversionofsymbolmodule_layout”。错误原因是内核版本不匹配。-引用[^2]:显示了一个内核函数`complete_formation`,它处理模块加载的符号验证。这涉及到符号版本检查。-引用[^3]:提供了解决方法:检查Makefile中指定的内核源码路径,确保指向正确的路径,并且版本号一致。-引用[^4]:描述了内核编译过程,包括清理、配置、编译等步骤。用户的问题具体是关于`led_drv`模块的,所以我需要基于这些引用提供解决方案。我的回答结构应该清晰,逐步帮助用户解决问题。使用中文回答。关键点:1.**错误原因**:这个错误通常是由于内核模块编译使用的内核头文件或源码版本与当前运行的内核版本不一致导致的。符号`module_layout`是内核模块布局的版本标识符,如果版本不匹配,模块无法加载。2.**解决方法**:-确保编译模块使用的内核源码版本与目标系统上运行的内核版本完全一致。-检查Makefile中指定的内核源码路径是否正确。路径应该指向运行内核的源码目录。-如果内核版本不一致,需要更新内核或重新编译模块以匹配目标内核。-清理和重新编译模块。3.**具体步骤**:-步骤1:检查当前运行的内核版本。使用命令如`uname-r`。-步骤2:确认编译环境中的内核源码版本是否匹配。如果不匹配,下载或切换到正确版本的内核源码。-步骤3:在Makefile中设置正确的内核源码路径。例如,`LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/kernels/$(shelluname-r)`。-步骤4:清理模块构建目录(如`makeclean`),然后重新编译模块。-步骤5:插入模块(`insmodled_drv.ko`)。4.**额外建议**:-如果内核源码未安装,需要安装开发包(如`linux-headers`包)。-在编译前,确保所有依赖项已安装。现在,生成相关问题。系统级指令说“生成相关问题”,所以我需要在回答末尾添加相关问题。相关问题应该基于这个主题,比如内核模块开发、版本控制、编译问题等。可能的例子:1.如何检查内核版本和源码版本是否一致?2.在编译内核模块,如何指定内核源码路径?3.除了版本不匹配,还有什么原因导致模块加载失败?4.如何在内核模块开发中处理符号版本问题?回答结构:-开头:解释错误原因。-主体:提供逐步解决方法。-结尾:添加相关问题。最后,确保使用正确的LaTeX格式:行内数学表达式用`$...$`,独立公式用`$$...$$`。但在这个上下文中,可能不需要数学表达式,除非涉及计算。所以,我可以避免使用,或者如果需要,例如在解释版本号。引用标识:在相关部分末尾添加[^n],基于提供的引用。用户提供的引用:-[^1]:错误描述和原因。-[^2]:内核函数片段。-[^3]:解决方法。-[^4]:内核编译过程。在我的回答中,我可以引用这些来支持我的解释。例如:-在解释错误引用[^1]。-在讨论符号验证引用[^2]。-在建议修改Makefile引用[^3]。-在编译步骤引用[^4]。现在,整理回答。</think>### LED驱动内核模块错误:disagrees about version of symbol module_layout 您遇到的错误 `led_drv: disagrees about version of symbol module_layout` 是内核模块加载的常见问题。这通常是由于模块编译使用的内核源码版本(或头文件版本)与目标系统上实际运行的内核版本不一致导致的。符号 `module_layout` 是内核模块布局的核心标识符,用于确保模块与内核的兼容性。当版本不匹配,内核会拒绝加载模块以防止潜在的系统不稳定[^1]。下面我将逐步指导您解决问题。 ### 错误原因分析 - **根本原因**:`module_layout` 符号的版本冲突表明模块编译环境的内核版本(例如 `led_drv.ko` 编译使用的头文件)与当前运行的内核版本不同。内核在加载模块会调用验证函数(如 `verify_export_symbols`),检查符号版本是否一致。如果不一致,会抛出此错误[^2]。 - **常见场景**: - 您可能在开发机上编译了模块,但目标设备的内核版本不同。 - Makefile 中指定的内核源码路径错误或未更新。 - 内核源码未安装或版本未对齐(如开发机使用内核 5.10,而设备运行内核 5.15)。 ### 逐步解决方法 请按顺序执行以下步骤。假设您的模块名为 `led_drv.ko`,目标设备是 Linux 系统(如嵌入式开发板)。 1. **检查当前运行的内核版本** 在目标设备上执行命令: ```bash uname -r ``` 输出如 `5.4.0-100-generic`。记录此版本号。 2. **验证编译环境的内核版本** - 在编译模块的机器上,确认内核源码版本是否与步骤 1 的输出一致。 - 检查源码路径:`ls /usr/src/` 或查看 Makefile 中的设置(如 `LINUX_KERNEL_PATH`)[^3]。 - 如果未安装源码,安装对应版本的头文件包。例如在 Ubuntu 上: ```bash sudo apt install linux-headers-$(uname -r) ``` - 如果不一致,下载或切换到正确版本的内核源码。例如从官方仓库克隆或使用包管理器。 3. **修改 Makefile 指定正确内核路径** - 打开 `led_drv` 模块的 Makefile。 - 确保路径指向步骤 1 记录的内核版本源码。例如: ```makefile LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/linux-headers-$(shell uname -r) ``` 或直接指定绝对路径: ```makefile LINUX_KERNEL_PATH := /usr/src/kernels/5.4.0-100-generic ``` 引用[^3] 强调路径一致性是关键。 4. **清理并重新编译模块** - 在模块源码目录执行清理: ```bash make clean ``` 这移除旧编译文件,避免缓存问题[^4]。 - 重新编译模块: ```bash make ``` 确保输出文件 `led_drv.ko` 生成成功。 - 编译后验证模块依赖: ```bash modinfo led_drv.ko | grep vermagic ``` 输出应包含目标内核版本(如 `vermagic: 5.4.0-100-generic SMP mod_unload`)。 5. **加载模块并测试** - 将新编译的 `led_drv.ko` 复制到目标设备。 - 加载模块: ```bash sudo insmod led_drv.ko ``` - 如果成功,无错误输出。 - 如果失败,检查日志:`dmesg | tail`,可能需进一步调试符号问题。 ### 常见问题排查 - **内核源码未安装**:运行 `sudo apt install linux-headers-$(uname -r)`(Debian/Ubuntu)或等效命令。 - **嵌入式设备特殊处理**:如引用[^4] 所述,对于开发板(如 i.MX6ULL),需编译完整内核和设备树。确保模块编译与内核编译使用相同配置(如 `make imx_v7_mfg_defconfig`)。 - **符号验证失败**:内核函数如 `complete_formation` 严格检查符号版本,错误可能源于模块导出符号不兼容[^2]。 - **其他原因**:如果问题持续,检查模块代码是否使用废弃API,或运行 `sudo depmod -a` 更新模块依赖关系。 ### 相关问题 1. 如何在内核模块开发中避免符号版本冲突? 2. 嵌入式Linux设备上如何编译和部署自定义内核模块? 3. 内核模块加载失败的其他常见错误有哪些(如“Unknown symbol”)? 4. 如何为不同内核版本维护模块兼容性? 通过以上步骤,您应能解决 `module_layout` 版本冲突问题。如果仍有疑问,请提供目标设备的内核版本和编译环境详情,以便进一步分析。
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