linux内核编译及config配置

linux kernel体系结构： arm有7种工作模式，x86也实现了4个不同级别RING0-RING3,RING0级别最高， 这样linux用户代码运行在RING3下，内核运行在RING0,这样系统本身就得到了 充分的保护

用户空间(用户模式)转到内核空间(系统模式)方法： ·系统调用 ·硬件中断

虚拟文件系统VFS: VFS(虚拟文件系统)隐藏各种文件系统的具体细节，为文件操作提供统一的接口

二.Linux内核源代码 linux内核下载www.kernel.org 目录结构: 解压linux kernel tar后目录 ·arch:根据cpu体系结构不同而分的代码 ·block:部分块设备驱动程序 ·crypto:加密，压缩，CRC校验算法 ·documentation:内核文档 ·drivers:设备驱动程序 ·fs(虚拟文件系统vfs):文件系统 ·include:内核所需的头文件，(与平台无关的头文件在include/linux中) ·lib:库文件代码(与平台相关的) ·mm:实现内存管理，与硬件体系结构无关的(与硬件体系结构相关的在arch中) ·net:网络协议的代码 ·samples:一些内核编程的范例 ·scripts:配置内核的脚本 ·security:SElinux的模块 ·sound:音频设备的驱动程序 ·usr:cpio命令实现，用于制作根文件系统的命令(文件系统与内核放到一块的命令) ·virt:内核虚拟机

linux DOC 编译生成:

linux源根目录/Documentation/00-INDEX:目录索引 linux源根目录/Documentation/HOWTO:指南 ·生成linux内核帮助文档:在linux源根目录(Documentation) 执行make htmldocs

ubuntu16下需要执行sudo apt-get install xmlto安装插件才可生成doc文档

后面开发中经常要改的是arch，drivers中的代码

四.linux内核模块开发 描述： linux内核组件非常庞大，内核ximage并不包含某组件，而是在该组件需要被使用的时候，动态的添加到正在运行的内核中(也可以卸载)，这种机制叫做“内核模块”的机制。内核模块通常通过使用makefile文件对模块进行编译

模块安装与卸载: 1)加载：insmod hello.ko 2)卸载：rmmod hello 3)查看：lsmod 4)加载(自动寻找模块依赖)：modprobe hello modprobe会根据文件/lib/modules/version/modules.dep来查看要加载的模块，看它是否还依赖于其他模块，如果是,会先找到这些模块，把它们先加载到内核

实例分析： 1)moduleDep/1(一个模块的编译)

1 #include 2 #include 3 4 //模块入口函数 5 //__init:表示代码段中的子段,里面的内容只运行一次并且回收内存. 6 static int __init hello_init(void) 7 { 8 printk(KERN_EMERG “hello world!\n”); 9 return 0; 10 } 11 //模块卸载函数 12 //__exit: 13 static void __exit hello_exit(void) 14 { 15 printk(KERN_EMERG “hello exit!\n”); 16 } 17 //内核符号导出 函数 18 int add_integar(int a,int b) 19 { 20 return a+b; 21 } 22 int sub_integar(int a,int b) 23 { 24 return a-b; 25 } 26 27 module_init(hello_init); 28 module_exit(hello_exit); 29 //函数导出 30 EXPORT_SYMBOL(add_integar); 31 EXPORT_SYMBOL(sub_integar); makefile:

#第一次执行KERNELRELEASE是空的,所以执行else里面的 ifneq ($(KERNELRELEASE),)

obj-m :=hello.o

#else块 else

KDIR:= /lib/modules/2.6.18-53.el5/build

all: #KDIR 依赖内核模块源代码路径(内核编译安装路径) #PWD 表示内核代码在哪(当前目录) #modules 编译的是模块 make -C ( K D I R ) M = (KDIR) M= (KDIR)M=(PWD) modules

clean: rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order

endif

2)moduleDep/2(两个模块的编译)

1 #include 2 #include 3 //模块可选信息 4 MODULE_LICENSE(“GPL”);//许可证声明 5 MODULE_AUTHOR(“liyuan”);//作者声明 6 MODULE_DESCRIPTION(“This module is a param example.”);//模块描述 7 MODULE_VERSION(“V1.0”);//模块别名 8 MODULE_ALIAS(“a simple module”);//模块别名 9 10 //模块参数 11 static char *name = “liyuan arg”; 12 static int age = 30; 13 //S_IRUGO是参数权限，也可以用数字 14 module_param(age,int,S_IRUGO); 15 module_param(name,charp,S_IRUGO); 16 17 18 //使用外部文件函数 19 extern int add(int a,int b); 20 21 22 //声明 外部内核符号 函数 23 extern int add_integar(int a,int b); 24 extern int sub_integar(int a,int b); 25 26 static int __init mains_init(void) 27 { 28 //多文件编译 29 30 printk(KERN_EMERG"param hi"); 31 int vle=add(1,2); 32 printk(KERN_EMERG"add value:%d\n",vle); 33 //模块参数 34 35 printk(KERN_EMERG" name : %s\n",name); 36 printk(KERN_EMERG" age : %d\n",age); 37 38 //使用其他模块的函数(内核符号导出) 39 int adds=add_integar(3,1); 40 int subs=sub_integar(3,1); 41 printk(KERN_EMERG" add_integar : %d\n",adds); 42 printk(KERN_EMERG" sub_integar : %d\n",subs); 43 return 0; 44 } 45 46 static void __exit mains_exit(void) 47 { 48 printk(“param exit!”); 49 } 50 51 module_init(mains_init); 52 module_exit(mains_exit);

add.c

int add(int a,int b) { return a+b; } makefile

ifneq ($(KERNELRELEASE),) #两个以上内核源文件 生成单独的内核模块名ma

#内核ma obj-m :=ma.o #下面的ma-objs前面必须和上面一样为ma ma-objs := mains.o add.o

else

KDIR:= /lib/modules/2.6.18-53.el5/build

all: make -C ( K D I R ) M = (KDIR) M= (KDIR)M=(PWD) modules clean: rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order

endif

运行带参模块：insmod hello.ko name=yuan age=12 内核符号导出(/proc/kallsyms记录了内核中所有导出的符号的名字与地址): 一个内核模块的运行依赖另一个内核模块的函数实现，必须先运行第一个内核模块，这样就需要进行内核符号导出。

注意： 错误信息:disagrees about version of symbol struct_module insmod:error inserting … 开发内核模块时会出现，内核模块不匹配的情况.是你当前运行的linux内核与编译连接所依赖的 内核版本不匹配，解决方法： ·使用modprobe --force-modversion强行插入 ·可使用uname -r进行查看当前运行的内核版本

printk内核打印: 在中printk有8个优先级，按优先级递减的是： ·KERN_EMERG 0 用于紧急的消息，常常是那些崩溃的消息 ·KERN_ALERT 1 需要立刻行动的消息 ·KERN_CRIT 2 严重情况 ·KERN_ERR 3 错误情况 ·KERN_WARNING(printk默认级别) 4 有问题的警告 ·KERN_NOTICE 5 正常情况，但是仍然值得注意 ·KERN_INFO 6 信息消息 ·KERN_DEBUG 7 用作调试消息

不管是哪个级别的都会在/var/log/messages里面打印出来(messages可以删除后，运行内核进行测试内核打印情况)控制台打印(优先级配置/proc/sys/kernel/printk)

总结一下我们的安装步骤：