Linux學習記錄--內核|內核模塊編譯

內核|內核模塊編譯

（對於內核的知識覺得了解不夠，等學習完LFS再來詳細整理下這方面的知識）

 

內核：系統上面的一個文件，這個文件包含了驅動主機各項硬件的檢測程序和驅動模塊。

計算機真正工作的是硬件，內核是用來控制這些硬件工作的（主要通過硬件驅動），如果我們需要硬件來完成某項工作時需要內核的幫助才能完成

內核模塊：編譯成模塊的驅動程序。既然內核中已經包括了驅動程序，那麼爲什麼需要驅動模塊呢？因爲硬件發展很快，如果一有新的硬件出現，就需要重新編譯內核就會很麻煩，因此將部分驅動編譯成內核模塊，在內核需要的時候加載，這樣就既可以保證新硬件的使用，也可以保證內核不會一出現新硬件就重新編譯

 

對於硬件驅動程序存在以下兩種處理方式

1.      編譯到內核

2.      編譯成內核模塊，內核需要時候進行加載

對於內核來說越簡單越好，一些不常用的驅動可以獨立成內核模塊

 

內核的編譯

1. 解壓縮內核文件

[root@localhost shared]# tar -jxvf linux-3.12.2.tar.bz2-C /usr/src/kernels/

 

2. 打開內核配置菜單，開始配置內核

[root@localhost linux-3.12.2]# make menuconfig

配置項主要分爲3中選擇類型

<>:不參加編譯

<*>參加編譯

<M>以內核模塊形式參加編譯

3.      配置完畢後，會生成一個.config文件保存剛纔的配置信息

[root@localhost linux-3.12.2]# ll -a
-rw-r--r--   1 root root 107133 04-03 15:08 .config

4.      清理上一次緩衝後開始編譯內核

[root@localhost linux-3.12.2]# make clean
[root@localhost linux-3.12.2]# make bzImage
Setup is 15704 bytes (padded to 15872 bytes).
System is 2890 kB
CRC 4dc9f3fc
Kernel: arch/x86/boot/bzImage is ready  (#1)
[root@localhost linux-3.12.2]# ll  ./arch/x86/boot/bzImage 
-rw-r--r-- 1 root root 2974816 04-03 16:15 ./arch/x86/boot/bzImage

5. 編譯在第2步選擇的內核模塊

[root@localhost linux-3.12.2]# make modules
[root@localhost ~]# ll /lib/modules/
drwxr-xr-x 3 root root 4096 04-03 12:57 2.6.30.3
=>編譯完成內核模塊但未安裝，所以在/lib/modules/下並未產生任何內核模塊

6. 安裝內核模塊，在/lib/modules/會產生對應版本的內核模塊庫

[root@localhost ~]# make modules_install
[root@localhost linux-3.12.2]# ll /lib/modules/
drwxr-xr-x 3 root root 4096 04-03 16:54 3.12.2
=>到處爲止內核與內核模塊已經編譯安裝完畢

7. 利用GRUB做一個多重引導，新的引導加載剛編好的內核

[root@localhost ~]# 
cp /usr/src/kernels/linux-3.12.2/arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-3.12.2

8. 創建虛擬文件系統

[root@localhost ~]# mkinitrd -v /boot/initrd-3.12.2.img 3.12.2
[root@localhost ~]# ll /boot/initrd-3.12.2.img /boot/vmlinuz-3.12.2 
-rw------- 1 root root 2752740 04-04 08:53 /boot/initrd-3.12.2.img
-rw-r--r-- 1 root root 2974816 04-04 08:52 /boot/vmlinuz-3.12.2

9.      將內核配置信息保存以便下回使用

[root@localhost kernels]# cp /usr/src/kernels/linux-3.12.2/.config /boot/config-3.12.2

10.      編輯menu.lst 添加新的指向新內核的引導

[root@localhost ~]# vim /boot/grub/menu.lst
title CentOS (3.12.2)
        root (hd0,0)
        kernel /vmlinuz-3.12.2 ro root=LABEL=/ rhgb quiet rgb=0x317
        initrd /initrd-3.12.2.img

11. 重啓之後查看內核版本

[root@localhost ~]# uname -r
3.12.2.3
=>已經是最新的內核了

總結起來編譯內核主要分爲這麼幾步

1.       配置內核make menuconfig

2.       清除緩存make clean

3.       編譯內核make bzImage

4.       編譯內核模塊make modules

5.       安裝內核模塊make modules_install

 

獨立內核模塊的編譯

在內核編譯的時候我們可以通過內核菜單選擇內核模塊進行編譯。但如果內核已經編譯完成，此時有新的硬件產生，但是內核菜單並沒有此新硬件對應的驅動，那怎麼編譯其對應的內核模塊，即使內核菜單存在此驅動，難道還需要重新編譯內核？這就需要進行獨立內核模塊的編譯來解決了。

 

簡單的說，獨立內核模塊編譯，就是單獨編譯一個內核模塊，並將內核模塊添加到內核管理器。這樣內核就可以使用新增加內核模塊而不需要重新編譯了

[root@bogon shared]# tar -jxvf r8168-8.038.00.tar.bz2
=>解壓縮內核模塊
[root@bogon shared]# ll
drwxrwxrwx 1 root root       0 01-08 16:56 r8168-8.038.00
-rwxrwxrwx 1 root root   74460 04-08 21:07 r8168-8.038.00.tar.bz2

[root@localhost r8168-8.038.00]# make clean
[root@localhost r8168-8.038.00]# make modules
=>編譯內核模塊
[root@localhost r8168-8.038.00]# make install
=>安裝內核模塊
make -C src/ install
make[1]: Entering directory `/mnt/hgfs/shared/r8168-8.038.00/src'
make -C /lib/modules/2.6.18-371.el5/build SUBDIRS=/mnt/hgfs/shared/r8168-8.038.00/src INSTALL_MOD_DIR=kernel/drivers/net modules_install
make[2]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-371.el5-i686'
  INSTALL /mnt/hgfs/shared/r8168-8.038.00/src/r8168.ko
  DEPMOD  2.6.18-371.el5
make[2]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-371.el5-i686'
make[1]: Leaving directory `/mnt/hgfs/shared/r8168-8.038.00/src'

[root@localhost ~]# ll /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko 
-rwxr-xr-x 1 root root 1083997 04-09 14:44 /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko
=>內核模塊已經安裝成功
[root@localhost ~]# depmod –a
=>建立內核模塊依賴關係
 [root@localhost ~]# ll /lib/modules/2.6.18-371.el5/modules.dep 
-rw-r--r-- 1 root root 228487 04-09 14:54 /lib/modules/2.6.18-371.el5/modules.dep
=> modules.dep已經被修改

總結起來編譯獨立內核模塊主要分爲這麼幾步

1.       清除緩存make clean

2.       編譯內核模塊make modules

3.       安裝內核模塊 make install

4.       建立依賴關係depmod –a

 

說明：上面只是將內核模塊編譯與安裝，還未將內核模塊加載到內核，因此還需使用insmod進行內核模塊的加載

內核模塊管理

內核模塊依賴性

內核模塊存放在/lib/modules/$(uname –r)/kernel當中，其中內核模塊一直是存在依賴性的。這些依賴關係記錄在/lib/modules/$(uname –r)/modules.dep當我們增加會減少內核模塊時就要修改內核模塊之間的依賴關係。依賴關係的修改可以通過depmod命令來進行

 

語法：depmod

depmod  [-Anea]

選項與參數：

不加參數：分析目前所有內核，模塊並重寫寫入

-A：只分析比modules.dep記錄還新的內核模塊。纔會更新

-n: 不寫入modules.dep只輸出到聘僱

-e: 顯示目前已經加載的不可執行的模塊名稱

-a:分析所有可用模塊

內核模塊的查看

查看所有內核模塊

lsmod

查看指定名稱的內核模塊

modinfo  模塊名稱

[root@bogon kernels]# lsmod
Module                  Size  Used by
ppdev                  12613  0 
autofs4                28997  3 
hidp                   22977  2
=> Used by代表此內核模塊被其他內核模塊所使用

[root@localhost ~]# modinfo r8168
filename:       /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko
version:        8.038.00-NAPI
license:        GPL
description:    RealTek RTL-8168 Gigabit Ethernet driver
…….
depends:        
vermagic:       2.6.18-371.el5 SMP mod_unload 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.1

內核模塊的加載與刪除

內核模塊加載

Insmod  內核模塊絕對路徑

[root@localhost 2.6.18-371.el5-i686]#
 insmod /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko 
[root@localhost 2.6.18-371.el5-i686]# lsmod|grep r8168
r8168                 248428  0

內核模塊刪除

rmmod  內核模塊絕對路徑

[root@localhost ~]# rmmod /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko 
[root@localhost ~]# lsmod|grep r8168

modprobe內核模塊處理

使用上面的方法可以管理內核模塊，但是需要指定內核模塊的完整路徑，同時如果要刪除某個內核模塊時如果存在依賴關係，則無法刪除成功。使用modprobe可以避免此問題

Modprobe去modules.dep中尋找內核模塊因此不需要指定絕對路徑（前提我們已經使用的depmod將依賴關係寫入該文件）

 

語法：modprobe[-lfr] 內核模塊名稱

選項與參數：

-l:列出所有內核模塊

-f:強制加載內核模塊

-r:刪除內核模塊

 

舉例：

[root@localhost ~]# modprobe vfat =>加載內核模塊
[root@localhost ~]# lsmod |grep vfat
vfat                   15937  0
[root@localhost ~]# modprobe -r vfat =>刪除內核模塊