模块加载器

众所周知，Linux 的一大特色就是它的内核模块，那么，作为 OS 开发者的我们，我们应如何为自己的内核加入这个功能呢？
首先，我们需要知道内核模块的格式。Linux 的格式是 REL，但我们最容易想到的是 DYN 类型。为什么选 REL 呢？因为 DYN 的重定位更复杂。
然后我们就开始吧！ PS: 本教程以 64 位为例，32 位同理

XIAOYI12: 该教程对动态链接的讲解较为笼统，建议转到 动态链接器 熟悉后再来观看。

Step 1

模块加载，首先需要一个模块。由于模块有多个文件，所以会用到链接器。但链接器显然不会输出 REL，怎么办呢？
好吧，反直觉的一点是，链接器会输出未链接好的 REL 文件，只需要-r 选项即可
同时，请使用 code-model=large 进行编译，这可以简化我们的工作（这意味着只有 R_X86_64_64 重定位项）

Step 2

模块准备好了，接下来开始加载
首先，我默认你们有办法在启动内核后把模块加载入内核，实在不行把文件嵌入内核也是可以的，毕竟先把实验做好嘛
把模块加载入内存后，由于它是 ELF 格式，因此需要 ELF 解析，这部分左转去OS Dev，这里不再赘述。 \

Step 3

整个加载过程最难的是重定位
REL 不同于其他的格式，它没有自己的虚拟地址分配，因此你需要从零开始
首先，在你的虚拟地址空间中分配一块内存，然后遍历每一个需要加载到内存中的节，为它们分配地址
然后遍历符号表，对于每一个已经定义的符号，计算它们的节内偏移，再拿到之前分配好的地址，相加得到符号的最终地址
未定义的符号，先检查是不是内核已经有的符号，有就把内核的符号地址填进去，没有直接报错
这样，我们就已经做好了准备工作

Step 4

正式重定位 !!!!!!
首先，遍历每一个重定位节，遍历其中的每一个重定位项
对于每一个重定位项，我们这样来称呼：重定位项中有符号表索引，索引指向的符号，就是重定位项所需要重定位到的地址，这里叫它 A
重定位项本身所在的地址，即我们要将 A 写到的地址，称之为 O
则重定位的过程就是data[O] = A(data 就是模块的 ELF 文件)
难点在于理清如何获得 A 和 O
A 只要去之前准备好的符号地址表去查，那么 O 呢？
我们只要拿到重定位项的重定位节，也就是前面的循环中的第一层，然后拿到它的sh_info
这就是data[O]所在的节的索引
然后根据索引，查找之前做好的节地址表，拿到节的地址，将其与重定位项中的节内偏移r_offset相加，这就是 O
根据data[O] = A写就完事了

Step 5

终于，你完成了最难的部分，只要 map 就可以了 \

完成以上步骤后，恭喜你，你已经完成了一个基本的模块加载器！！！！