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7bd293ec13
8
.gitignore
vendored
Normal file
8
.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,8 @@
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*.o
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.*.cmd
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*.ko
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Module.symvers
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eprog.mod
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eprog.mod.c
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eprog_user_blob.S
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sample
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12
Makefile
Normal file
12
Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,12 @@
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TARGET := eprog
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KERN_VER ?= $(shell uname -r)
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KERN_DIR := /lib/modules/$(KERN_VER)/build/
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obj-m += $(TARGET).o
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$(TARGET)-objs += eprog_kern.o eprog_user_blob.o
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all:
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make -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) modules
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clean:
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make -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) clean
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37
README.md
Normal file
37
README.md
Normal file
@ -0,0 +1,37 @@
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# mkkmod
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Pack a binary into a self-contained, self-executing Linux kernel module using the usermode driver infrastructure.
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Adapted from [an example by Richard Weinberger](https://sigma-star.at/blog/2023/07/embedded-go-prog/).
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License: GPL-2.0-only
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## Usage
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- Build sample binary to embed: `./build-sample.sh`
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- Build kernel module: `./build-module.sh ./sample`
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- To build for the non-running kernel: `KERN_VER=6.9.8-200.fc40.x86_64 ./build-module.sh ./sample`
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- Run: `insmod ./eprog.ko`
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## Requirements
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- The generated module must have a GPL-compatible license to use `EXPORT_SYMBOL_GPL` functions.
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- Requires kernel 5.9 or later.
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- Kernel version needs to export the umd functionality.
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If you get errors of the form `modpost: "fork_usermode_driver" [...] undefined!` check if your kernel exposes the functions in `/usr/src/linux-headers-$(uname -r)/Module.symvers` and/or that the functions are present in `/proc/kallsyms`.
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Compatibility tests:
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|Distro|Kernel version|Notes
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|---|---|---
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|Debian 12|6.1.0-22|❌ Missing symbols
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|Fedora 40|6.9.8-200|✅ Features are present
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## Reference
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- https://sigma-star.at/blog/2023/07/embedded-go-prog/
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- https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rw/misc.git/tree/drivers/misc/embedded_prog?h=embedded_go_prog
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- https://medium.com/@adityapatnaik27/linux-kernel-module-in-tree-vs-out-of-tree-build-77596fc35891
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|
- https://github.com/torvalds/linux/blob/master/include/linux/usermode_driver.h
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|
- https://github.com/torvalds/linux/blob/master/kernel/usermode_driver.c
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39
build-module.sh
Executable file
39
build-module.sh
Executable file
@ -0,0 +1,39 @@
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#!/bin/bash
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#
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# Usage: ./build-module.sh path-to-my-embed-binary
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set -eu
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main() {
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local embedbin="$1"
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if [[ ! -f $embedbin ]] ; then
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echo "Can't find '$embedbin' to embed" >&2
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exit 1
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fi
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# Generate asm include file
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cat > eprog_user_blob.S <<EOF
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.section .init.rodata, "a"
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.global embedded_umh_start
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embedded_umh_start:
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.incbin "$(realpath "$embedbin")"
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.global embedded_umh_end
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embedded_umh_end:
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EOF
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# Build the kernel module
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make clean
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make
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# Finished
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test -f eprog.ko
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echo "Build complete."
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}
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main "$@"
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6
build-sample.sh
Executable file
6
build-sample.sh
Executable file
@ -0,0 +1,6 @@
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|
#!/bin/bash
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||||||
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||||||
|
set -eu
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# Build sample binary
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|
musl-gcc -Os -s -static -o sample sample.c
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141
eprog_kern.c
Normal file
141
eprog_kern.c
Normal file
@ -0,0 +1,141 @@
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// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
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#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
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#include <linux/freezer.h>
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#include <linux/fs.h>
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#include <linux/init.h>
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#include <linux/kthread.h>
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|
#include <linux/module.h>
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|
#include <linux/sched.h>
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#include <linux/sched/signal.h>
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#include <linux/slab.h>
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#include <linux/umh.h>
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#include <linux/usermode_driver.h>
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#include <linux/version.h>
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extern char embedded_umh_start;
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extern char embedded_umh_end;
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static struct umd_info eprog_ctx = {
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.driver_name = "eprog_user",
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};
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static struct task_struct *eprog_thread_tsk;
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static char *read_buf;
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#define READ_BUFSZ 128
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static int eprog_thread(void *data)
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{
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struct umd_info *eprog_ctx = data;
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|
loff_t pos = 0;
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|
ssize_t nread;
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||||||
|
set_freezable();
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||||||
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for (;;) {
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||||||
|
if (kthread_should_stop())
|
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|
break;
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|
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||||||
|
if (try_to_freeze())
|
||||||
|
continue;
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|
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||||||
|
nread = kernel_read(eprog_ctx->pipe_from_umh, read_buf, READ_BUFSZ - 1, &pos);
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|
if (nread > 0) {
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|
read_buf[nread] = '\0';
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||||||
|
pr_info("From userspace: %s", read_buf);
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||||||
|
} else if (nread == -ERESTARTSYS) {
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||||||
|
break;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
pr_err("Fatal error while reading from userspace: %ld\n", nread);
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||||||
|
/*
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||||||
|
* Suspend ourself and wait for termination.
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||||||
|
*/
|
||||||
|
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
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||||||
|
schedule();
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|
}
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|
}
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return 0;
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|
}
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|
// thread_group_exited: deleted in >= 6.9 kernels
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|
// @ref https://lkml.org/lkml/2024/2/5/1125
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|
#if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(6,9,0)
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|
static bool thread_group_exited(struct pid *pid)
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{
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|
struct task_struct *task;
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bool exited;
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|
rcu_read_lock();
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|
task = pid_task(pid, PIDTYPE_PID);
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exited = !task ||
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||||||
|
(READ_ONCE(task->exit_state) && thread_group_empty(task));
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|
rcu_read_unlock();
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||||||
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|
return exited;
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||||||
|
}
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|
#endif
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static void kill_umh(struct umd_info *eprog_ctx)
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{
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|
struct pid *eprog_tgid = eprog_ctx->tgid;
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kill_pid(eprog_tgid, SIGKILL, 1);
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|
wait_event(eprog_tgid->wait_pidfd, thread_group_exited(eprog_tgid));
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|
umd_cleanup_helper(eprog_ctx);
|
||||||
|
}
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static int __init eprog_init(void)
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|
{
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int ret;
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||||||
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read_buf = kmalloc(READ_BUFSZ, GFP_KERNEL);
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||||||
|
if (!read_buf) {
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|
ret = -ENOMEM;
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||||||
|
goto out;
|
||||||
|
}
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|
ret = umd_load_blob(&eprog_ctx, &embedded_umh_start, &embedded_umh_end - &embedded_umh_start);
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||||||
|
if (ret) {
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||||||
|
pr_err("Unable to load embedded user mode helper blob: %i\n", ret);
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||||||
|
kfree(read_buf);
|
||||||
|
goto out;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
ret = fork_usermode_driver(&eprog_ctx);
|
||||||
|
if (ret) {
|
||||||
|
pr_err("Unable to start embedded user mode helper: %i\n", ret);
|
||||||
|
umd_unload_blob(&eprog_ctx);
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||||||
|
kfree(read_buf);
|
||||||
|
goto out;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
eprog_thread_tsk = kthread_create(eprog_thread, &eprog_ctx, "eprog_thread");
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||||||
|
if (IS_ERR(eprog_thread_tsk)) {
|
||||||
|
ret = PTR_ERR(eprog_thread_tsk);
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||||||
|
pr_err("Unable to start kernel thread: %i\n", ret);
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||||||
|
kill_umh(&eprog_ctx);
|
||||||
|
umd_unload_blob(&eprog_ctx);
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||||||
|
kfree(read_buf);
|
||||||
|
goto out;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
wake_up_process(eprog_thread_tsk);
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||||||
|
ret = 0;
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||||||
|
out:
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
static void __exit eprog_exit(void)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
kthread_stop(eprog_thread_tsk);
|
||||||
|
kill_umh(&eprog_ctx);
|
||||||
|
kfree(read_buf);
|
||||||
|
umd_unload_blob(&eprog_ctx);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
module_init(eprog_init);
|
||||||
|
module_exit(eprog_exit);
|
||||||
|
MODULE_LICENSE("GPL");
|
1
modules.order
Normal file
1
modules.order
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
|||||||
|
/mkkmod/eprog.o
|
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