Linux驱动适配内核时,对于不同版本内核中有变化函数的适配方式

本文介绍了Linux驱动开发中如何处理不同内核版本下函数兼容性问题,通过宏判断和编译时测试脚本来确定函数调用方式,避免因内核版本变化带来的问题,并给出了vfs_getattr和path_lookup函数的测试示例。

一、情景

Linux驱动适配不同内核时,由于内核版本的不同,有些函数可能没有,或者在高版本中函数已经变化了,比如增删了一些参数。

二、常规处理方案,根据内核版本判断

一般情况我们处理方式是在使用这些函数时,通过宏来判断当前的内核版本,根据版本来决定怎么正确的使用函数,比如:

#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(5,12,0)
		generic_fillattr(inode, stat);
#elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(5,12,0) && LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(6,3,0)
		generic_fillattr(mnt_userns, inode, stat);
#elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(6,3,0) && LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(6,6,0)
		generic_fillattr(idmap, inode, stat);
#elif LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(6,6,0)
		generic_fillattr(idmap,request_mask,inode, stat);
#endif

这种我们需要准确知道generic_fillattr这个函数在哪个内核版本怎么变化了。但是Linux的内核有那么多,要找到从哪个版本开始变化的,很多时候需要巨大的工作量。
另外目前国产Linux内核的版本管理有些比较混乱,会出现版本号完全不能代表其使用的函数接口的问题,所以更迫切的需要编译时准确的判断使用哪个函数接口。

根据版本号判断还解决不了发行版回溯的问题

上游变更:从 Linux 6.4 起,kallsyms_on_each_symbol 去掉了 module 参数,回调从 (void*, const char*, struct module*, unsigned long) 变成了 (void*, const char*, unsigned long)。
企业发行版的回溯:Alma/RHEL 9(5.14 系列)经常把上游新特性/改动回溯到旧版本内核。于是实际运行内核可能已经使用“3 参数”回调,而你的模块按“4 参数”编译(或反之)。
结果:内核按 3 参数调用回调,你的函数按 4 参数取参,导致把“addr”错读成第四个参数位置上的垃圾/常量;或者把“module”错当 addr。于是你看到 rc=0、addr 不为 NULL,但所有符号的 addr 全是同一个常量(ffffffffa2a00000),永远“成功但错误”。

三、以vfs_getattr函数为例,介绍推荐的处理方案——编译时测试并决定

Linux的驱动适配,我们都需要在对应适配的内核中去编译一次,基于这个原理,我们可以在编译时,通过测试脚本,来确定使用的函数在当前内核中是否存在,以及是怎么样的形式存在。

不同内核版本的vfs_getattr

低版本内核中,接受三个参数:

int vfs_getattr(struct vfsmount *mnt, struct dentry 
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