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linux驅動編譯進內核好處

發布時間: 2023-06-12 20:33:39

A. 為什麼linux 需要把驅動編譯到內核

因為linux的驅動是內核的一部分,內核啟動時會檢測硬體需要按需載入相應的驅動,如果在編譯內核時沒有為你的選擇的硬體編譯相應的模塊,內核是無法載入相應的驅動的,這時候就需要你自己動手編譯驅動模塊了。

B. linux內核是什麼,有啥作用 ,

Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成,符合POSIX標準的類Unix操作系統。

操作系統是一個用來和硬體打交道並為用戶程序提供一個有限服務集的低級支撐軟體。一個計算機系統是一個硬體和軟體的共生體,它們互相依賴,不可分割。

計算機的硬體,含有外圍設備、處理器、內存、硬碟和其他的電子設備組成計算機的發動機。但是沒有軟體來操作和控制它,自身是不能工作的。完成這個控制工作的軟體就稱為操作系統,在Linux的術語中被稱為「內核」,也可以稱為「核心」。

Linux內核的主要模塊(或組件)分以下幾個部分:存儲管理、CPU和進程管理、文件系統、設備管理和驅動、網路通信,以及系統的初始化(引導)、系統調用等。


(2)linux驅動編譯進內核好處擴展閱讀:

Linux內核的特性

1、可移植性

Linux是全球被最廣泛移植的操作系統內核。從掌上電腦iPad到巨型電腦IBM S/390,甚至於微軟出品的游戲機XBOX都可以看到Linux內核的蹤跡。Linux也是IBM超級計算機Blue Gene的操作系統。

2、網路支持

作為一個生產操作系統和開源軟體,Linux 是測試新協議及其增強的良好平台。Linux 支持大量網路協議,包括典型的 TCP/IP,以及高速網路的擴展(大於 1 Gigabit Ethernet [GbE] 和 10 GbE)。Linux 也可以支持諸如流控制傳輸協議(SCTP)之類的協議,它提供了很多比 TCP 更高級的特性(是傳輸層協議的接替者)。

3、動態內核

Linux 還是一個動態內核,支持動態添加或刪除軟體組件。被稱為動態可載入內核模塊,它們可以在引導時根據需要(當前特定設備需要這個模塊)或在任何時候由用戶插入。

4、系統管理程序

Linux 最新的一個增強是可以用作其他操作系統的操作系統。該系統對內核進行了修改,稱為基於內核的虛擬機(KVM)。這個修改為用戶空間啟用了一個新的介面,它可以允許其他操作系統在啟用了 KVM 的內核之上運行。除了運行 Linux 的其他實例之外, Microsoft® Windows® 也可以進行虛擬化。惟一的限制是底層處理器必須支持新的虛擬化指令。

C. linux為什麼要重新編譯內核

.config 是配置編譯內核的最初步驟,你要編譯驅動程序,就必須要了解這個,多上網查下資料 然後重新編譯 Linux作為一個自由軟體,在廣大愛好者的支持下,內核版本不斷更新。 新的內核修訂了舊內核的bug,並增加了許多新的特性。如果用戶想要使用這些新特性,或想根據自己的系統度身定製一個更高效,更穩定的內核,就需要重新編譯Linux內核。 通常,更新的內核會支持更多的硬體,具備更好的進程管理能力,運行速度更快、 更穩定,並且一般會修復老版本中發現的許多漏洞等,經常性地選擇升級更新的系統內核是Linux使用者的必要操作內容。 為了正確的合理地設置內核編譯配置選項,從而只編譯系統需要的功能的代碼,一般主要有下面四個考慮: (1)自己定製編譯的內核運行更快(具有更少的代碼) (2)系統將擁有更多的內存(內核部分將不會被交換到虛擬內存中) (3)不需要的功能編譯進入內核可能會增加被系統攻擊者利用的漏洞 (4) 將某種功能編譯為模塊方式會比編譯到內核內的方式速度要慢一些 編譯內核時三個重要文件

D. 如何系統的學習Linux驅動開發

在學習之前一直對驅動開發非常的陌生,感覺有點神秘。不知道驅動開發和普通的程序開發究竟有什麼不同;它的基本框架又是什麼樣的;他的開發環境有什麼特殊的地方;以及怎麼寫編寫一個簡單的字元設備驅動前編譯載入,下面我就對這些問題一個一個的介紹。

一、驅動的基本框架

1.那麼究竟什麼是驅動程序,它有什麼用呢:

l驅動是硬體設備與應用程序之間的一個中間軟體層

l它使得某個特定硬體能夠響應一個定義良好的內部編程介面,同時完全隱蔽了設備的工作細節

l用戶通過一組與具體設備無關的標准化的調用來完成相應的操作

l驅動程序的任務就是把這些標准化的系統調用映射到具體設備對於實際硬體的特定操作上

l驅動程序是內核的一部分,可以使用中斷、DMA等操作

l驅動程序在用戶態和內核態之間傳遞數據

2.Linux驅動的基本框架

3.Linux下設備驅動程序的一般可以分為以下三類

1)字元設備

a)所有能夠象位元組流一樣訪問的設備都通過字元設備來實現

b)它們被映射為文件系統中的節點,通常在/dev/目錄下面

c)一般要包含open read write close等系統調用的實現

2)塊設備

d)通常是指諸如磁碟、內存、Flash等可以容納文件系統的存儲設備。

e)塊設備也是通過文件系統來訪問,與字元設備的區別是:內核管理數據的方式不同

f)它允許象字元設備一樣以位元組流的方式來訪問,也可一次傳遞任意多的位元組。

3)網路介面設備

g)通常它指的是硬體設備,但有時也可能是一個軟體設備(如回環介面loopback),它們由內核中網路子系統驅動,負責發送和接收數據包。

h)它們的數據傳送往往不是面向流的,因此很難將它們映射到一個文件系統的節點上。

二、怎麼搭建一個驅動的開發環境

因為驅動是要編譯進內核,在啟動內核時就會驅動此硬體設備;或者編譯生成一個.o文件,當應用程序需要時再動態載入進內核空間運行。因此編譯任何一個驅動程序都要鏈接到內核的源碼樹。所以搭建環境的第一步當然是建內核源碼樹

1.怎麼建內核源碼樹

a)首先看你的系統有沒有源碼樹,在你的/lib/ moles目錄下會有內核信息,比如我當前的系統里有兩個版本:

#ls /lib/ moles

2.6.15-rc72.6.21-1.3194.fc7

查看其源碼位置:

## ll /lib/moles/2.6.15-rc7/build

lrwxrwxrwx 1 root root 27 2008-04-28 19:19 /lib/moles/2.6.15-rc7/build -> /root/xkli/linux-2.6.15-rc7

發現build是一個鏈接文件,其所對應的目錄就是源碼樹的目錄。但現在這里目標目錄已經是無效的了。所以得自己重新下載

b)下載並編譯源碼樹

有很多網站上可以下載,但官方網址是:

http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/

下載完後當然就是解壓編譯了

# tar –xzvf linux-2.6.16.54.tar.gz

#cd linux-2.6.16.54

## make menuconfig (配置內核各選項,如果沒有配置就無法下一步編譯,這里可以不要改任何東西)

#make

如果編譯沒有出錯。那麼恭喜你。你的開發環境已經搭建好了

三、了解驅動的基本知識

1.設備號

1)什麼是設備號呢?我們進系統根據現有的設備來講解就清楚了:

#ls -l /dev/

crwxrwxrwx 1 root root1,3 2009-05-11 16:36 null

crw------- 1 root root4,0 2009-05-11 16:35 systty

crw-rw-rw- 1 root tty5,0 2009-05-11 16:36 tty

crw-rw---- 1 root tty4,0 2009-05-11 16:35 tty0

在日期前面的兩個數(如第一列就是1,3)就是表示的設備號,第一個是主設備號,第二個是從設備號

2)設備號有什麼用呢?

l傳統上,主編號標識設備相連的驅動.例如, /dev/null和/dev/zero都由驅動1來管理,而虛擬控制台和串口終端都由驅動4管理

l次編號被內核用來決定引用哪個設備.依據你的驅動是如何編寫的自己區別

3)設備號結構類型以及申請方式

l在內核中, dev_t類型(在中定義)用來持有設備編號,對於2.6.0內核, dev_t是32位的量, 12位用作主編號, 20位用作次編號.

l能獲得一個dev_t的主或者次編號方式:

MAJOR(dev_t dev); //主要

MINOR(dev_t dev);//次要

l但是如果你有主次編號,需要將其轉換為一個dev_t,使用: MKDEV(int major, int minor);

4)怎麼在程序中分配和釋放設備號

在建立一個字元驅動時需要做的第一件事是獲取一個或多個設備編號來使用.可以達到此功能的函數有兩個:

l一個是你自己事先知道設備號的

register_chrdev_region,在中聲明:

int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);

first是你要分配的起始設備編號. first的次編號部分常常是0,count是你請求的連續設備編號的總數. name是應當連接到這個編號范圍的設備的名子;它會出現在/proc/devices和sysfs中.

l第二個是動態動態分配設備編號

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *name);

使用這個函數, dev是一個只輸出的參數,它在函數成功完成時持有你的分配范圍的第一個數. fisetminor應當是請求的第一個要用的次編號;它常常是0. count和name參數如同給request_chrdev_region的一樣.

5)設備編號的釋放使用

不管你是採用哪些方式分配的設備號。使用之後肯定是要釋放的,其方式如下:

void unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count);

6)

2.驅動程序的二個最重要數據結構

1)file_operation

倒如字元設備scull的一般定義如下:
struct file_operations scull_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = scull_llseek,
.read = scull_read,
.write = scull_write,
.ioctl = scull_ioctl,
.open = scull_open,
.release = scull_release,
};

file_operation也稱為設備驅動程序介面

定義在,是一個函數指針的集合.每個打開文件(內部用一個file結構來代表)與它自身的函數集合相關連(通過包含一個稱為f_op的成員,它指向一個file_operations結構).這些操作大部分負責實現系統調用,因此,命名為open, read,等等

2)File

定義位於include/fs.h

struct file結構與驅動相關的成員

lmode_t f_mode標識文件的讀寫許可權

lloff_t f_pos當前讀寫位置

lunsigned int_f_flag文件標志,主要進行阻塞/非阻塞型操作時檢查

lstruct file_operation * f_op文件操作的結構指針

lvoid * private_data驅動程序一般將它指向已經分配的數據

lstruct dentry* f_dentry文件對應的目錄項結構

3.字元設備注冊

1)內核在內部使用類型struct cdev的結構來代表字元設備.在內核調用你的設備操作前,必須編寫分配並注冊一個或幾個這些結構.有2種方法來分配和初始化一個這些結構.

l如果你想在運行時獲得一個獨立的cdev結構,可以這樣使用:

struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();

my_cdev->ops = &my_fops;

l如果想將cdev結構嵌入一個你自己的設備特定的結構;你應當初始化你已經分配的結構,使用:

void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);

2)一旦cdev結構建立,最後的步驟是把它告訴內核,調用:

int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);

說明:dev是cdev結構, num是這個設備響應的第一個設備號, count是應當關聯到設備的設備號的數目.常常count是1,但是有多個設備號對應於一個特定的設備的情形.

3)為從系統去除一個字元設備,調用:

void cdev_del(struct cdev *dev);

4.open和release

E. 編譯Linux內核作用

編譯內核的目的主要是改變內核的默認選項
編譯內核就是讓系統在這台機器上更穩定更安全!
建議你對Linux已經相當熟悉以後再去嘗試內核編譯!(需要一定的編程基礎)

F. Linux,為什麼驅動要放在內核

首先將驅動編譯成模塊的形式,kernel啟動能載入該驅動模塊,就要先通知kernel有這個模塊存在,讓kernel為載入它做一些准備。所以需要放在內核,謝謝!

G. 配置Linux內核的時候,驅動的靜態編譯和動態編譯有什麼區別

驅動的動態編譯會生成.ko文件,系統啟動後需要載入該驅動後才能使用相應設備。
而靜態編譯則直接編譯進內核,系統啟動的時候會自動載入該驅動。
靜態編譯太多驅動至內核,會導致內核體積過大,啟動時間較長。而動態編譯則比較自由靈活,需要用的時候即載入,不需要的時候即卸載。我以前在EasyARM-iMX280的學習手冊里看到寫得很清楚,你可以去看看的。

H. 編譯內核的目的是什麼重新編譯內核有什麼好處重新編譯內核的步驟有哪些

> 編譯內核的目的是什麼?重新編譯內核有什麼好處?
編譯內核的目的主要是改變內核的默認選項,比如內核原來不支持某硬體,原因是內核的相應選項默認狀態是disactivated,需要改變。
當然,也有人把新版的linux裝在舊機子上。這樣,許多在內核里activated的硬體,他沒有,將來也不需要。那麼,就可以在內核里去掉。以及一些服務、特殊的功能等等,如果用不著,比如機子是伺服器的話,最好在內核里關掉,"精兵簡政"。這是以系統安全和提高效率為目的。
> 重新編譯內核的步驟有哪些?
具體不好說,這取決於你裝了哪個linux, 哪個版本,等等。最好請你閱讀在線文檔、說明書,或參考有關專業書刊。

I. 什麼是linux kernel有什麼作用

Linux內核(英語:Linux kernel)是一種開源的類Unix操作系統宏內核。

工作於平板電腦、智能手機及智能手錶的Android操作系統同樣通過Linux內核提供的服務完成自身功能。

一個計算機系統是一個硬體和軟體的共生體,它們互相依賴,不可分割。計算機的硬體,含有外圍設備、處理器、內存、硬碟和其他的電子設備組成計算機的發動機。但是沒有軟體來操作和控制它,自身是不能工作的。

完成這個控制工作的軟體就稱為操作系統,在Linux的術語中被稱為「內核」,也可以稱為「核心」。Linux內核的主要模塊(或組件)分以下幾個部分:存儲管理、CPU和進程管理、文件系統、設備管理和驅動、網路通信,以及系統的初始化(引導)、系統調用等。

整個Linux操作系統家族基於該內核部署在傳統計算機平台(如個人計算機和伺服器,以Linux發行版的形式)和各種嵌入式平台,如路由器、無線接入點、專用小交換機、機頂盒、FTA接收器、智能電視、數字視頻錄像機、網路附加存儲(NAS)等。

工作於平板電腦、智能手機及智能手錶的Android操作系統同樣通過Linux內核提供的服務完成自身功能。盡管於桌面電腦的佔用率較低,基於Linux的操作系統統治了幾乎從移動設備到主機的其他全部領域。截至2017年11月,世界前500台最強的超級計算機全部使用Linux。

(9)linux驅動編譯進內核好處擴展閱讀:

編程語言

Linux是用C語言中的GCC版(這種C語言有對標准C進行擴展)寫的,還有幾個用匯編語言(用的是GCC的"AT&T風格")寫的目標架構短段。因為要支持擴展的C語言,GCC在很長的時間里是唯一一個能正確編譯Linux的編譯器。

有許多其他的語言用在一些方面上,主要集中在內核構建過程中(這里指從源代碼創建可引導鏡像)。包括Perl、Python和多種腳本語言。有一些驅動可能是用C++、Fortran或其他語言寫的,但是這樣是強烈不建議的。

編譯器兼容性

GCC是Linux內核源代碼的預設編譯器。在2004年,Intel主張通過修改內核,以便Intel C++編譯器能正確編譯內核。在2009年,有通過修改內核2.6.22版而成功編譯的報告(並帶來平均8-9%性能增長)。

自從2010年,已經開始進行使用Clang建造Linux內核的努力,Clang是一個可作為替代的C語言編譯器;截止2014年4月12日,官方內核幾乎可以完全用Clang編譯。致力於這個目標的計劃叫做「LLVMLinux」,得名於Clang所基於的LLVM編譯器下部構造。

LLVMLinux不意圖復制Linux內核或LLVM,因此它是由最終提交給上游計劃的補丁構成的一個元計劃。使Linux內核可以用Clang編譯最大的好處是比GCC有更快的編譯速度,內核開發者可以得益於由此而來的更快的工作流程

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