如何编译linux内核模块
① 如何把自己的驱动编译进内核或模块
我们知道若要给linux内核添加模块(驱动)有如下两种方式:
(1)动态方式:采用insmod命令来给运行中的linux加载模块。
(2)静态方式:修改linux的配置菜单,添加模块相关文件到源码对应目录,然后把模块直接编译进内核。
对于动态方式,比较简单,下面我们介绍如何采用静态的方式把模块添加到内核。
最终到达的效果是:在内核的配置菜单中可以配置我们添加的模块,并可以对我们添加的模块进行编译。
一. 内核的配置系统组成
首先我们要了解Linux 2.6内核的配置系统的原理,比如我们在源码下运行“make menuconfig ”为神马会出现一个图形配置菜单,配置了这个菜单后又是如何改变了内核的编译策略滴。
内核的配置系统一般由以下几部分组成:
(1)Makefile:分布在Linux内核源代码中的Makefile,定义Linux内核的编译规则。
(2)配置文件(Kconfig):给用户提供配置选项,修改该文件来改变配置菜单选项。
(3)配置工具:包括配置命令解释器(对配置脚本中使用的配置命令进行解释),配置用户界面(提供字符界面和图形界面)。这些配置工具都是使用脚本语言编写的,如Tcl/TK、Perl等。
其原理可以简述如下:这里有两条主线,一条为配置线索,一条为编译线索。配置工具根据kconfig配置脚本产生配置菜单,然后根据配置菜单的配置情况生成顶层目录下的.config,在.config里定义了配置选择的配置宏定义,如下所示:
如上所示,这里定义的这些配置宏变量会在Makefile里出现,如下所示:
然后make 工具根据Makefile里这些宏的赋值情况来指导编译。所以理论上,我们可以直接修改.config和Makefile来添加模块,但这样很麻烦,也容易出错,下面我们将会看到,实际上我们有两种方法来很容易的实现。
二. 如何添加模块到内核
实际上,我们需要做的工作可简述如下:
(1)将编写的模块或驱动源代码(比如是XXOO)复制到Linux内核源代码的相应目录。
(2)在该目录下的Kconfig文件中依葫芦画瓢的添加XXOO配置选项。
(3)在该目录的Makefile文件中依葫芦画瓢的添加XXOO编译选项。
可以看到,我们奉行的原则是“依葫芦画瓢”,主要是添加。
一般的按照上面方式又可出现两种情况,一种为给XXOO驱动添加我们自己的目录,一种是不添加目录。两种情况的处理方式有点儿不一样哦。
三. 不加自己目录的情况
(1)把我们的驱动源文件(xxoo.c)放到对应目录下,具体放到哪里需要根据驱动的类型和特点。这里假设我们放到./driver/char下。
(2)然后我们修改./driver/char下的Kconfig文件,依葫芦添加即可,如下所示:
注意这里的LT_XXOO这个名字可以随便写,但需要保持这个格式,他并不需要跟驱动源文件保持一致,但最好保持一致,等下我们在修改Makefile时会用到这个名字,他将会变成CONFIG_LT_XXOO,那个名字必须与这个名字对应。如上所示,tristate定义了这个配置选项的可选项有几个,help定义了这个配置选项的帮助信息,具体更多的规则这里不讲了。
(3)然后我们修改./driver/char下的Makefile文件,如下所示:
这里我们可以看到,前面Kconfig里出现的LT_XXOO,在这里我们就需要使用到CONFIG_XXOO,实际上逻辑是酱汁滴:在Kconfig里定义了LT_XXOO,然后配置完成后,在顶层的.config里会产生CONFIG_XXOO,然后这里我们使用这个变量。
到这里第一种情况下的添加方式就完成了。
四. 添加自己目录的情况
(1)在源码的对应目录下建立自己的目录(xxoo),这里假设为/drivers/char/xxoo 。
(2) 把驱动源码放到新建的xxoo目录下,并在此目录下新建Kconfig和Makefile文件。然后给新建的Kconfig和Makefile添加内容。
Kconfig下添加的内容如下:
这个格式跟之前在Kconfig里添加选项类似。
Makefile里写入的内容就更少了:
添加这一句就可以了。
(3)第三也不复杂,还是依葫芦画瓢就可以了。
我们在/drivers/char目录下添加了xxoo目录,我们总得在这个配置系统里进行登记吧,哈哈,不然配置系统怎么找到们呢。由于整个配置系统是递归调用滴,所以我们需要在xxoo的父目录也即char目录的Kconfig和Makefile文件里进行登记。具体如下:
a). 在drivers/char/Kconfig中加入:source “drivers/char/xxoo/Kconfig”
b). 在drivers/char/Makefile中加入:obj-$(CONFIG_LT_XXOO) += xxoo/
添加过程依葫芦画瓢就可以了,灰常滴简单。
② 如何编译Linux内核
一、编译环境
ubuntu 5.10,要编译的内核源码版本2.6.12 二、下载并解压源代码 首先从linux内核的官网www.kernel.org把源代码下载下来。为了和后面实验要求符合,我们要下载使用O(1)调度器的源码。因此这里下载了2.6.12版本源码。下载 下linux-2.6.12.tar.bz2,将下载源码放入/usr/src/目录下。如下图所示: 解压该源码: 三、构建编译环境 现在我们得到的只是源代码,只是许许多多的文本文件,要想使这些文件成为可以运行的程序,需要使用编译器进行编译以及链接。编译器有很多,但在里linux下一般都使用gnu的开源编译器套件,这里包括gcc等,现在我们安装基本的编译器套件,如图所示: 四、安装ncurses库 这里使用Ubuntu系统,因为系统自带的ncurses库在支持make menuconfig的时候会出错,所以,依然要安装ncurses库,这里我们从源码安装。首先去ncurses官网http://ftp.gnu.org/pub/gnu/ncurses/ 上下载源码。这里我们下载5.9版本,并通过简单的安装方式.configure 和make、make install方式安装。如下图所示: 五、配置内核 一切准备工作做完,现在我们就可以配置内核了,这里我们使用make menuconfig方式。如下图: 在使用make menuconfig这个命令后,会出现如下的字符界面,我们就可以在这个界面上对内核进行配置。但是如果这不是你第一次配置这个内核,那么请先运行:make mrproper来清除以前的配置,回到默认配置,然后再运行:make menuconfig.
在这里,我们以对cpu支持的配置为例,其余的选项就不一一详述,首先查看本机的cpu类型,如下图:
在这里我们可以看到,我的电脑的cpu是AMD Athlon的,因此我们在cpu选项里面选用AMD,如下图所示:
在这里需要注意的是:
A、 cpu的设置在linux内核编译过程中,不是必需的,即使保持默认的386选项(我们刚才把它改成了AMD),内核也能正常运行,只不过运行慢一些而已。
B、 一般容易出问题的地方在于Device Driver的设置。我在一开始就遇到了在内核编译完,通过grub引导系统过程中报 “ALERT! /dev/sda1 does not exist . Dropping to a shell!”的错误。这是因为硬盘驱动没有配置好而造成的。运行lspci命令,查看到下面这行:
由此确定,需要配置SCSI、PCI-X、Fusion-MPT驱动,需要在响应的驱动选项里将[M]设置为[*],因为硬盘驱动是在系统开机的时候加载,所以不能以模块形式加载。
把这几个驱动内部的选项全部改为[*]:
六、编译内核
对内核的配置完成之后,现在就可以开始编译内核了,只需要一个简单的make命令即可,之后我们就只能慢慢等,直到编译完成,在我的电脑上,大概用了25分钟。下图是运行make后的部分输出。
七、安装内核
编译完成之后,我们需要安装内核,主要分为如下几步:
1)、安装模块
安装模块,对于内核来说,每一个内核版本有自己的模块目录,默认在/lib/moles/内核版本号这个目录下,make moles_install会创建对应的目录,并把对应的模块文件拷贝过去。注意,这一步必须要在编译过内核再做。
2)、拷贝bzImage文件
bzImage文件是内核映像文件,是启动内核所必需的,我们应当把它拷贝到/boot目录下。在这里,我为自己新建了一个目录,我们把它拷贝过去,并且按照一般内核映像文件的命名方式为它改名为vmlinuz-2.6.12。
3)、制作initrd文件
initrd文件命名为initrd.img-2.6.12
4)、修改grub启动项
要能引导起我们的新系统,需要更改grub配置,增加启动选项。ubuntu 5.10的grub版本比较低,配置文件为/boot/grub/menu.lst,高版本的grub可能在/boot/grub/grub.cfg里。在原有启动项基础上,添加我们自己的启动项,并把它设为默认启动项,配置如下:
5)重启
不出意外的话,我们的内核已经正常加载了,运行uname -a,会发现,内核版本已经是2.6.12了。
③ 如何编译Linux内核
内核配置完成,输入make命令即可开始编译内核。如果没有修改Makefile文件并指定ARCH和CROSS_COMPILE参数,则须在命令行中指定:
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
目前大多数主机都是多核处理器,为了加快编译进度,可以开启多线程编译,在make的时候加上“-jN”即可,N的值为处理器核心数目的2倍。例如对于I7 4核处理器,可将N设置为8:
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- -j8
采用多线程编译的优点是能加快编译进度,。具体可以参照ZLG《嵌入式Linux开发教程(下册)》第1章。
④ Linux内核源码如何编译Ubuntu源代码在哪里呢
编译linux内核步骤:
1、安装内核
如果内核已经安装(/usr/src/目录有linux子目录),跳过。如果没有安装,在光驱中放入linux安装光盘,找到kernel-source-2.xx.xx.rpm文件(xx代表数字,表示内核的版本号),比如RedHat linux的RPMS目录是/RedHat/RPMS/目录,然后使用命令rpm -ivh kernel-source-2.xx.xx.rpm安装内核。如果没有安装盘,可以去各linux厂家站点或者www.kernel.org下载。
2、清除从前编译内核时残留的.o 文件和不必要的关联
cd /usr/src/linux
make mrproper
3、配置内核,修改相关参数,请参考其他资料
在图形界面下,make xconfig;字符界面下,make menuconfig。在内核配置菜单中正确设置个内核选项,保存退出
4、正确设置关联文件
make dep
5、编译内核
对于大内核(比如需要SCSI支持),make bzImage
对于小内核,make zImage
6、编译模块
make moles
7、安装模块
make moles_install
8、使用新内核
把/usr/src/linux/arch/i386/boot/目录内新生成的内核文件bzImage/zImage拷贝到/boot目录,然后修改/etc/lilo.conf文件,加一个启动选项,使用新内核bzImage/zImage启动。格式如下:
boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
linear
default=linux-new ### 告诉lilo缺省使用新内核启动linux ###
append="mem=256M"
image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0
label=linux
read-only
root=/dev/hda5
image=/boot/bzImage(zImage)
label=linux-new
read-only
root=/dev/hda5
保留旧有的启动选项可以保证新内核不能引导的情况,还可以进入linux进行其他操作。保存退出后,不要忘记了最重要的一步,运行/sbin/lilo,使修改生效。
9、重新生成ram磁盘
如果您的系统中的/etc/lilo.conf没有使用了ram磁盘选项initrd,略过。如果您的系统中的/etc/lilo.conf使用了ram磁盘选项initrd,使用mkinitrd initrd-内核版本号,内核版本号命令重新生成ram磁盘文件,例如我的Redhat 6.2:
mkinitrd initrd-2.2.14-5.0 2.2.14-5.0
之后把/etc/lilo.conf中的initrd指向新生成的initrd-2.2.14-5.0文件:
initrd=/boot/initrd-2.2.14-5.0
ram磁盘能使系统性能尽可能的优化,具体参考/usr/src/linux/Documents/initrd.txt文件
10、重新启动,OK!
⑤ linux编译内核步骤
一、准备工作
a) 首先,你要有一台PC(这不废话么^_^),装好了Linux。
b) 安装好GCC(这个指的是host gcc,用于编译生成运行于pc机程序的)、make、ncurses等工具。
c) 下载一份纯净的Linux内核源码包,并解压好。
注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好使用相应的Linux发行版的源码包。
不过这应该也不是必须的,因为我在我的Fedora 13上(其自带的内核版本是2.6.33.3),就下载了一个标准的内核linux-2.6.32.65.tar.xz,并且顺利的编译安装成功了,上电重启都OK的。不过,我使用的.config配置文件,是Fedora 13自带内核的配置文件,即/lib/moles/`uname -r`/build/.config
d) 如果你是移植Linux到嵌入式系统,则还要再下载安装交叉编译工具链。
例如,你的目标单板CPU可能是arm或mips等cpu,则安装相应的交叉编译工具链。安装后,需要将工具链路径添加到PATH环境变量中。例如,你安装的是arm工具链,那么你在shell中执行类似如下的命令,假如有类似的输出,就说明安装好了。
[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version
arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for ing conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
注:arm的工具链,可以从这里下载:回复“ARM”即可查看。
二、设置编译目标
在配置或编译内核之前,首先要确定目标CPU架构,以及编译时采用什么工具链。这是最最基础的信息,首先要确定的。
如果你是为当前使用的PC机编译内核,则无须设置。
否则的话,就要明确设置。
这里以arm为例,来说明。
有两种设置方法():
a) 修改Makefile
打开内核源码根目录下的Makefile,修改如下两个Makefile变量并保存。
ARCH := arm
CROSS_COMPILE := arm-linux-
注意,这里cross_compile的设置,是假定所用的交叉工具链的gcc程序名称为arm-linux-gcc。如果实际使用的gcc名称是some-thing-else-gcc,则这里照葫芦画瓢填some-thing-else-即可。总之,要省去名称中最后的gcc那3个字母。
b) 每次执行make命令时,都通过命令行参数传入这些信息。
这其实是通过make工具的命令行参数指定变量的值。
例如
配置内核时时,使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
编译内核时使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
注意,实际上,对于编译PC机内核的情况,虽然用户没有明确设置,但并不是这两项没有配置。因为如果用户没有设置这两项,内核源码顶层Makefile(位于源码根目录下)会通过如下方式生成这两个变量的值。
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \
-e s/sh[234].*/sh/ )
ARCH?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
经过上面的代码,ARCH变成了PC编译机的arch,即SUBARCH。因此,如果PC机上uname -m输出的是ix86,则ARCH的值就成了i386。
而CROSS_COMPILE的值,如果没配置,则为空字符串。这样一来所使用的工具链程序的名称,就不再有类似arm-linux-这样的前缀,就相当于使用了PC机上的gcc。
最后再多说两句,ARCH的值还需要再进一步做泛化。因为内核源码的arch目录下,不存在i386这个目录,也没有sparc64这样的目录。
因此顶层makefile中又构造了一个SRCARCH变量,通过如下代码,生成他的值。这样一来,SRCARCH变量,才最终匹配到内核源码arch目录中的某一个架构名。
SRCARCH := $(ARCH)
ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif
ifeq ($(ARCH),sparc64)
SRCARCH := sparc
endif
ifeq ($(ARCH),sh64)
SRCARCH := sh
endif
三、配置内核
内核的功能那么多,我们需要哪些部分,每个部分编译成什么形式(编进内核还是编成模块),每个部分的工作参数如何,这些都是可以配置的。因此,在开始编译之前,我们需要构建出一份配置清单,放到内核源码根目录下,命名为.config文件,然后根据此.config文件,编译出我们需要的内核。
但是,内核的配置项太多了,一个一个配,太麻烦了。而且,不同的CPU架构,所能配置的配置项集合,是不一样的。例如,某种CPU的某个功能特性要不要支持的配置项,就是与CPU架构有关的配置项。所以,内核提供了一种简单的配置方法。
以arm为例,具体做法如下。
a) 根据我们的目标CPU架构,从内核源码arch/arm/configs目录下,找一个与目标系统最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig),拷贝到内核源码根目录下,命名为.config。
注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好拷贝如下文件到内核源码根目录下,做为初始配置文件。这个文件,是PC机当前运行的内核编译时使用的配置文件。
/lib/moles/`uname -r`/build/.config
这里顺便多说两句,PC机内核的配置文件,选择的功能真是多。不编不知道,一编才知道。Linux发行方这样做的目的,可能是想让所发行的Linux能够满足用户的各种需求吧。
b) 执行make menuconfig对此配置做一些需要的修改,退出时选择保存,就将新的配置更新到.config文件中了。
注
⑥ 如何编译/交叉编译内核模块, Linux 2.6.
椤�build 能够编译内核树目录内的内核模块,也能够编译内核树目录外的内核模块(外部内核模块)。. 编译外部内核模块的命令: #cd <your-mole-dir> #make -C <path-to-kernel> M=`pwd` 其中<your-mole-dir> 为要编译的内核模块所在目录,<path-to-kernel> 为内核源码所在的目录。 对于发行版本的Linux ,可以用: #make -C /lib/moles/`uname -r`/build M=`pwd` 注意:使用Kbuild 之前,必须先成功编译过内核源码。 说明: .#make -C <path-to-kernel> M=`pwd` moles 作用与上面的命令一样 .以前的内核版本可以使用 #make -C <path-to-kernel> SUBDIRS=`pwd` moles. 安装外部内核模块 #make -C <path-to-kernel> M=`pwd` moles_install 默认安装目录为:/lib/moles/`uname -r`/extra ,可以通过INSTALL_MOD_PATH 宏在默认安装路径前加前缀。 例如: #make -C <path-to-kernel> INSTALL_MOD_PATH=/opt M=`pwd` moles_install 则编译后的模块会放在/opt/lib/moles/`uname -r`/extra 通过宏INSTALL_MOD_DIR 可以修改是否放在'extra' 下,例如: #make -C <path-to-kernel> INSTALL_MOD_DIR=golf M=`pwd` moles_install 则编译后的模块会放在/lib/moles/`uname -r`/golf . 编译单个文件 #make -C <path-to-kernel> M=`pwd` <filename>. 其他命令 #make -C <path-to-kernel> M=`pwd` clean #make -C <path-to-kernel> M=`pwd` help.Kbuild 文件 Linux的Kbuild 会在内核模块目录下查找Kbuild 文件,如果有,则在编译时会使用该文件。示例: 假设有这么几个文件:8123_if.c 8123_if.h 8123_pci.c 8123_bin.o_shipped( 二进制的模块文件) Kbuild 文件的内容: obj-m := 8123.o 8123-y:8123_if.o 8123_pci.o 8123_bin.o Makefile的内容: #为了兼容旧版本的Kbuild ifneq($(KERNELRELEASE),) include Kbuildelse# 正常的Makefile KDIR:=/lib/moles/`uname -r`/buildall::$(MAKE) -C $(KDIR) M=`pwd` $@ # 其他targetgenbin:echo "X" > 8123_bin_shippedendif 注意,没有源码的二进制.o 文件必须以原文件名加_shipped 结尾,例如8123_bin.o_shipped,KBuild 会把8123_bin.o_shipped 复制为8123_bin.o ,然后一起编译。 应该用: ifeq ($(obj),) obj= .
⑦ 如何编译加载linux驱动和内核模块
linux下编译运行驱动
嵌入式linux下设备驱动的运行和linux x86 pc下运行设备驱动是类似的,由于手头没有嵌入式linux设备,先在vmware上的linux上学习驱动开发。
按照如下方法就可以成功编译出hello world模块驱动。
1、首先确定本机linux版本
怎么查看Linux的内核kernel版本?
'uname'是Linux/unix系统中用来查看系统信息的命令,适用于所有Linux发行版。配合使用'uname'参数可以查看当前服务器内核运行的各个状态。
#uname -a
Linux whh 3.5.0-19-generic #30-Ubuntu SMPTue Nov 13 17:49:53 UTC 2012 i686 i686 i686 GNU/Linux
只打印内核版本,以及主要和次要版本:
#uname -r
3.5.0-19-generic
要打印系统的体系架构类型,即的机器是32位还是64位,使用:
#uname -p
i686
/proc/version 文件也包含系统内核信息:
# cat /proc/version
Linux version 3.5.0-19-generic(buildd@aatxe) (gcc version 4.7.2 (Ubuntu/Linaro 4.7.2-2ubuntu1) ) #30-UbuntuSMP Tue Nov 13 17:49:53 UTC 2012
发现自己的机器linux版本是:3.5.0-19-generic
2、下载机器内核对应linux源码