在 Ubuntu 上重新编译内核模块

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在 Ubuntu 系统上，有时我们需要对某些内核模块进行定制化修改，例如调试 KVM、启用某些未公开的调试路径、加入额外日志等。完整重新编译内核会非常耗时，但好消息是：Linux 的内核构建系统允许我们仅重新编译目标模块，而不需要构建整个内核。

本文介绍如何在 Ubuntu 上为当前正在运行的内核版本重新编译一个模块，并正确安装和加载它。示例模块为 kvm-intel.ko。

准备内核源码

Ubuntu 提供了与当前内核版本在同一 ABI 下的源码，可以通过 apt-get 直接获取：

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apt-get source linux-image-unsigned-$(uname -r)

执行后目录中通常会出现类似：

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linux-hwe-6.8-6.8.0/

这就是 Ubuntu 为 HWE 6.8 系列内核提供的完整源码树。

同步配置与符号信息

Kernel module 的编译依赖两个关键文件：

  1. .config — 当前内核的编译配置
  2. Module.symvers — 内核导出的符号版本信息

这两者必须与正在运行的内核一致，否则编译出的模块会因为 ABI 不一致而无法加载。

我们将系统中的配置和符号文件复制到源码树中：

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cp /boot/config-$(uname -r) .config
cp /usr/src/linux-headers-$(uname -r)/Module.symvers .

准备构建环境

执行：

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make oldconfig && make prepare
make modules_prepare

当它们准备完成后，就可以只编译目标模块了。

只编译目标模块

Linux 内核允许使用 M=<path> 的方式仅构建某个目录下的模块，这大大缩短编译时间。

以 KVM 模块为例：

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make -j$(nproc) M=arch/x86/kvm modules

只会编译：

  • arch/x86/kvm/kvm.ko
  • arch/x86/kvm/kvm-intel.ko（Intel 虚拟化支持）
  • arch/x86/kvm/kvm-amd.ko（如果是 AMD）

以 kvm-intel.ko 为例，编译完成后可以查看模块信息：

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modinfo arch/x86/kvm/kvm-intel.ko

可以确认版本号、依赖项、符号是否正确。

替换内核模块

为了让系统使用我们自己编译的版本，需要将它复制到系统模块目录中：

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sudo cp arch/x86/kvm/kvm-intel.ko \
    /lib/modules/$(uname -r)/kernel/arch/x86/kvm/

然后更新模块依赖：

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sudo depmod -a

这样系统就能识别新的模块文件。

加载模块

卸载旧模块后再加载新的模块。若旧模块已加载，可先移除：

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sudo modprobe -r kvm_intel

然后加载我们编译过的模块，并附带参数：

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sudo modprobe kvm_intel pt_mode=1

若加载成功，说明自定义模块已生效。