Linux內核－模塊編譯和安裝

 我安裝Ubuntu的時候是沒有安裝源碼的，在沒有安裝源碼前　/usr/src/　目錄下是隻有兩個包含內核的頭文件的文件夾的：

 

 

個人內核版本是：

 

 

因此接下來就是先安裝內核源碼：

 

執行後，/usr/src / 目錄就多了兩個文件夾：

 

這樣源碼就下載下來了，而後將源碼解壓：

 

解壓以後　/usr/src/linux-3.13.0/文件夾裏面的就是內核源碼了．

而後再對源碼進行編譯．

先進入/usr/src/linux-3.13.0/　文件夾：

 

而後依次執行　make  oldconfig ，　make prepare ,  make scripts ：

到這裏源碼算上安裝完畢了吧．

 Linux內核目錄結構

　　 

 

　　=>/arch：該子目錄包括了全部和體系結構相關的內核代碼．它的每個子目錄都表明一種支持的體系結構．

　　=>/include：該子目錄包括編譯內核所須要的大部分頭文件，與平臺無關的文件在 /include/ude/linux子目錄下，與intel cpu 相關的頭文件在　/include/asm-i386子目錄下，而 /includes/scsi/目錄則是有關scsi設備的頭文件目錄．

　　=>/init：該子目錄包含內核的初始化代碼．

　　=>/mm：該子目錄包括全部獨立於cpu體系結構的內存管理代碼，如頁式存儲管理內存的分配和釋放等；而和體系結構相關的內存管理代碼則位於　／arch/*/mm/例如　/arch/x86/mm/fault.c

　　=>/kernel：主要的核心代碼，此目錄下的文件實現了大多數linux系統的內核函數，其中最重要的文件當屬sched.c；一樣，和體系結構相關的代碼在/arch/*/kernel中

　　=>/drivers：放置系統全部的設備驅動程序；每種驅動程序有佔用一個子目錄．

　　=>/net：核心與網絡相關的代碼．

　　=>/ipc：核心的進程間通訊的代碼．

　　=>/fs：全部的文件系統代碼和各類類型的文件操做代碼，它的每個子目錄支持一個文件系統．

 

 下面就來簡單來實現一個Hello World 吧！

在開始以前，仍是先了解一下Linux內核模塊機制吧！

　　模塊（Module）機制：用戶能夠根據須要，在不須要對內核從新編譯的狀況下，能夠將模塊動態地載入或移出內核．

　　模塊是具備獨立功能的程序，它能夠被單獨編譯，但不能獨立運行，它在運行時被連接到內核，做爲內核的一部分在內核空間運行．

　　模塊一般由一組函數和數據結構組成，用來實現一種文件系統，一個驅動程序或其餘內核上層的功能．

　　內核模塊是Linux 內核向外提供的一個插口，其全稱爲動態可加載內核模塊（Loader Kernel Module , LKM），簡稱爲模塊．

 

模塊編程

　　內核模式下編程有一些限制：

　　I. 不能使用用戶模式下的C標準庫，由於內核模式下不存在lib庫，也就沒有這些用戶函數供使用．

　　II. 不能使用浮點運算，由於Linux內核切換模式時不保存處理器的浮點狀態．

　　III. 儘量保持代碼的清潔整齊，由於內核調試不方便，簡潔的代碼能減小並方便後期調試．

　　IV. 模塊編程和內核版本密切關聯，由於不一樣的內核版本中某些函數的函數名會有變化．所以模塊編程也能夠說是內核編程．

　　V. 只用超級用戶能夠對其運行． 

 

 開始咱們的Hello World!

沒有編譯前的目錄結構：

首先編輯　hello.c文件：

 1 #include<linux/module.h>
 2 #include<linux/kernel.h>
 3 #include<linux/init.h>
 4 
 5 static int hello_init(void)  6 {  7         printk("Hello word");  8         return 0;  9 } 10 static void hello_exit(void) 11 { 12         printk("Goodbye world"); 13 } 14 
15 module_init(hello_init); 16 module_exit(hello_exit); 17 
18 MODULE_LICENSE("GPL");

而後編輯makefile文件：

 1 ifneq ($(KERNELRELEASE),)  2 obj-m:=hello.o  3 else
 4 PWD:=$(shell pwd)  5 KDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build  6 all:  7         $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD)  8 clean:  9         rm -rf *.o *.mod.c *.ko *.symvers *.order *.markers 10 endif

 

編輯完成，檢查無錯後，執行make指令：

 

而後，編譯完成後在看一下目錄結構：

產生了許多中間文件，其中 .o文件是對象文件， .ko文件是kernel object ．

接下來就能夠安裝模塊了(insmod 模塊名.ko)

 

沒有任何輸出，說明安裝成功了．

咱們不能在控制檯看到咱們本身編寫的模塊的輸出，由於這時內核編程，只能經過查看系統日誌來看咱們的輸出．使用　dmesg | tail -1 產看輸出，也能夠直接查看日誌文件．

出現hello: module verification failed: signature and/or  required key missing - tainting kernel　不影響模塊的加載．

 

最後模塊退出（rm mod 模塊名）：

 

這樣一個hello World 就完成啦！

 對於 hello.c文件的模塊編程仍是有必要說明一下的．