linux内核模块编译教程交流
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。
㈡ 如何编译linux内核
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!
㈢ 镐庢牱缂栬疟linux鍐呮牳
鎭ㄥ彲浠ュ湪缃戜笂镓惧埌瀹幂殑婧愪唬镰侊纴铹跺悗涓嬭浇骞剁紪璇戝畠銆备互涓嬫槸涓浜涗笅杞藉拰缂栬疟宸村反镓樻柉鍐呮牳镄勬ラわ细
镓揿紑娴忚埚櫒锛屾悳绱㈠反宸存墭鏂鍐呮牳婧愪唬镰侊纴骞舵垒鍒板畼鏂圭绣绔欐垨鍙淇＄殑涓嬭浇婧愩
涓嬭浇镞︾函宸村反镓樻柉鍐呮牳婧愪唬镰侊纴阃氩父鏄涓涓铡嬬缉鍖呫
瑙ｅ帇缂╀笅杞界殑婧愪唬镰佸帇缂╁寘銆
镓揿紑缁堢鎴栧懡浠ゆ彁绀虹︼纴杩涘叆瑙ｅ帇缂╁悗镄勬簮浠ｇ爜鏂囦欢澶广
浣跨敤缂栬疟鍣ㄧ紪璇戞簮浠ｇ爜銆傚反宸存墭鏂鍐呮牳阃氱函镰佸父浣跨敤GCC缂栬疟鍣ㄨ繘琛岀紪璇戙傚湪缁堢鎴栧懡浠ゆ彁绀虹︿腑杈揿叆浠ヤ笅锻戒护𨱒ョ紪璇戜唬镰侊细makefilemake-j
绛夊緟缂栬疟瀹屾垚銆傜紪璇戝彲鑳介渶瑕佷竴浜涙椂闂达纴鍏蜂綋鍙栧喅浜庢偍镄勮＄畻链烘ц兘鍜屼娇鐢ㄧ殑绾跨▼鏁般
濡傛灉缂栬疟鎴愬姛锛屾偍灏嗗湪婧愪唬镰佹枃浠跺す涓镓惧埌缂栬疟钖庣殑鍐呮牳鏂囦欢锛堥氩父鏄痩inux鎴杤mlinuz锛夈
灏嗙紪璇戝悗镄勫唴镙告枃浠跺嶅埗鍒版偍闇瑕佷娇鐢ㄥ畠镄勬搷浣灭郴缁熷仛杩熷摢涓锛屽苟鎸夌収镎崭綔绯荤粺镄勮佹眰杩涜屽畨瑁呭拰閰岖疆銆
璇锋敞镒忥纴宸村反镓樻柉鍐呮牳鏄涓涓寮婧愰”鐩锛屽叾寮鍙戝拰缁存姢鐢辩ぞ鍖洪┍锷ㄣ傚洜姝わ纴鎭ㄥ彲鑳戒细阆囧埌涓浜涢梾棰樻垨阌栾锛岄渶瑕佽嚜宸卞皾璇曡В鍐虫垨瀵绘眰绀惧尯镄勫府锷┿
㈣ 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= .
㈤ Linux 2.6.34内核编译
Linux-2.6.34内核编译指南
2010-06-11 22:45 作者:玮琦 页面排版：玮琦
对linux内核的编译来说是每个编译者都必须掌握的一个阶段，但是编译内核是有相对一些难度的，也许你可能不知如何着手，请不必为此烦恼或者放弃，经过一些归纳和总结我编写了比较详细的步骤，从而可以为广大的爱好者以及新手能带来更好的帮助和深入的了解
一、下载内核
到www.kernel.org 下载新内核到 /usr/src
下载建议最好下载比当前已安装版本高的内核我下载的是 linux-2.6.34.tar.bz2( 原来的内核是 2.6.18-128.e15-i686)
★ 我察看当前内核的版本
[root@localhost~]#uname -a
Linux localhost.localdomain 2.6.18-128.e15-i686 #1 SMP Tue Jun 8 10:30:55 CST 2010 i686 i686 i386 GNU/Linux
然后将其解压到/usr/src目录下，使用下面的命令解压得到linux-2.6.34：
[root@localhost~]#tar -jxvf linux-2.6.34.tar.bz2
[root@localhost~]#bzip2 -d linux-2.6.34.tar.bz2
如果所下载的是.tar.gz（.tgz）文件，请使用下面的命令:
[root@localhost~]#tar -zxvf linux-2.6.34.tar.gz
为了不把原来的目录覆盖掉所以呢在当前路径下做一个链接为linux：
[root@localhost~]#ln -s /usr/src/linux-2.6.34 /usr/src/linux
二、配置内核
[root@localhost~]#make clean 清除原有不需要的模块和文件(垃息)
[root@localhost~]#make mrproper 清理源代码数
[root@localhost~]#make menuconfig 基于ncurse的图形配置界面,可以在文本下以菜单方式，进行配置。
Load an Alternate Configuration File，导入.config文件
注：内核配置有两种方法，一种是直接置入内核* ；另一种是编成模块M ；两种方法各有优点；直接编入内核的，比如设备的启动，不再需要加载模块的这一过程了；而编译成模块，则需要加载设备的内核支持的模块；但直接把所有的东西都编入内核也不是可行的，内核体积会变大，系统负载也会过重。我们编内核时最好把极为重要的编入内核；其它的如果您不明白的，最好用默认.
移动键盘上下左右键，按Enter 进入一个目录。把指针移动到Exit就退出当前目录到上级目录；
下面图形界面蓝色区域为选择区：
General setup -→
[*] Enable loadable mole support --->
-*- Enable the block layer -→
Processor type and features --->
Power management and ACPI options --->
Bus options (PCI etc.) --->
Executable file formats / Emulations --->
-*- Networking support --->
Device Drivers -→
Firmware Drivers --->
File systems --->
Kernel hacking -→
Security options --->
-*- Cryptographic API -→
[*] Virtualization -→
Library routines --->
---
Load an Alternate Configuration File
Save an Alternate Configuration File
<Select> < Exit > < Help >
修改完毕选择Save an Alternate Configuration File，然后退出配置
[root@localhost~]#cp ../kernels/2.6.18-128.e15-i686/.config /usr/src
★ 编辑配置文件.config
[root@localhost~]#vim .config
找到105行的"#CONFIG_SYSFS_DEPRECATED is not set"改为"CONFIG_SYSFS_DEPRECATED=y" 保存
假如不修改该行，在升级重新启动后会报如下的错，导致启动失败
Volume group "VolGroup00" not found
Unalbe to access resume device (/dev/VolGroup00/LogVol00)
mount: could not find filesystem '/dev/root'
setuproot:moving /dev failed: No such file or directory
setuproot:error mounting /proc: No such file or directory
setuproot:error mounting /sys: No such file or directory
switchroot: mount failed: No such file or directory
Kernel panic - not syncing:Attempted to kill init!
★ 编译开始，大概需要半个小时到一个小时的时间自己可以倒杯凉茶耐心候。
[root@localhost~]#make
★ 编译外挂模块和需要加载的模块安装
[root@localhost~]#make moles && make moles_install
这时候会出现3个警告[2]
WARNING: No mole dm-mem-cache found for kernel 2.6.34, continuing anyway
WARNING: No mole dm-message found for kernel 2.6.34, continuing anyway
WARNING: No mole dm-raid45 found for kernel 2.6.34, continuing anyway
经过测试，这3个警告不会影响内核的升级
★ 编译系统内核且生成新的内核文件
[root@localhost~]#make bzImage
[root@localhost~]#cp arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.6.34
[root@localhost~]#mkinitrd /boot/initrd-2.6.34.img 2.6.34
[root@localhost~]# cp /boot/initrd-2.6.34.img /tmp
[root@localhost~]#cd /tmp/
[root@localhost~]#ls
[root@localhost~]#initrd-2.6.34.img
[root@localhost~]#mkdir newinitrd
[root@localhost~]# cd newinitrd/
[root@localhost~]# zcat ../initrd-2.6.34.img |cpio -i
[root@localhost~]# ls
bin dev etc init lib proc sbin sys sysroot
[root@localhost~]#vim init
★ 删掉重复的两行，有些情况下是没有就不要执行
echo "Loading dm-region-hash.ko mole"
insmod /lib/dm-region-hash.ko
echo "Loading dm-region-hash.ko mole"
insmod /lib/dm-region-hash.ko
★ 重新打包initrd
[root@localhost~]# find .|cpio -c -o > ../initrd
[root@localhost~]# cd ..
[root@localhost~]# gzip -9 < initrd > initrd-2.6.34.img
★ 将initrd重新复制到/boot目录下
[root@localhost~]#cp initrd-2.6.34.img /boot
★ 给 /boot/grub/grub.conf中添加一个新的启动项，
[root@localhost~]#vim /boot/grup/grup.conf
如我的 grub.conf 增加了
如下一段文字
title Red Hat(2.6.34)
root (hd0,5)
kernel /boot/vmlinuz-2.6.34 ro root=LABEL=/ rhgb quiet
initrd /boot/initrd-2.6.34.img
三、重新起动
[root@localhost~]# reboot
★ 启动成功后查看当前内核版本号
[root@localhost~]#uname -r
2.6.34
四、待解决的问题
★ Iptables启动失败
操作系统启动过程中出现下面的错误信息：
Applying ip6tables firewall rules: ip6tables-restore v1.3.5: ip6tables-restore:unable to initalizetable 'filter'
Error accurred at line: 3
Try "ip6tables-restore -h' or 'ip6tables-restore --help' for more information.
Applying iptables firewall rules: iptables-restore v1.3.5: iptables-restore:unable to initalizetable 'filter'
Error accurred at line: 3
Try "iptables-restore -h' or 'iptables-restore --help' for more information.
启动后尝试手动启动防火墙：
[root@localhost~]#service iptables status
防火墙已停
[root@localhost~]#service iptables start
正在卸载 Iiptables 模块：[确定]
应用 iptables 防火墙规则：iptables-restore v1.3.5: iptables-restore: unable to initializetable 'filter'
Error occurred at line: 3
Try `iptables-restore -h' or 'iptables-restore --help' for more information.
[失败]
★ Hidd(Bluetooth HID daemon)启动失败
Starting hidd: Can't open HIDP control socket: Address family not supported by protocol [FAILED]
[root@localhost~]# service hidd status
hidd 已死，但是 subsys 被锁
[root@localhost~]# service hidd start
正在启动 hidd：Can't open HIDP control socket: Address family not supported by protocol
㈥ 如何编写一个简单的linux内核模块和设备驱动程序
如何编写Linux设备驱动程序
回想学习Linux操作系统已经有近一年的时间了，前前后后，零零碎碎的一路学习过来，也该试着写的东西了。也算是给自己能留下一点记忆和回忆吧！由于完全是自学的，以下内容若有不当之处，还请大家多指教。
Linux是Unix操作系统的一种变种，在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统，但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序，思想简洁，操作方便，功能也很强大，但是支持函数少，只能依赖kernel中的函数，有些常用的操作要自己来编写，而且调试也不方便。
以下的一些文字主要来源于khg，johnsonm的Write linux device driver，Brennan's Guide to Inline Assembly，The Linux a-z，还有清华bbs上的有关device driver的一些资料。
一、Linux device driver 的概念
系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能:
1、对设备初始化和释放。
2、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。
3、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据。
4、检测和处理设备出现的错误。
在Linux操作系统下有三类主要的设备文件类型，一是字符设备，二是块设备，三是网络设备。字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU时间来等待。
已经提到，用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备?另外每个文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备，比如有两个软盘，就可以用从设备号来区分他们。设备文件的的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到驱动程序。
最后必须提到的是，在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢先式调度。也就是说，系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果你的驱动程序陷入死循环，不幸的是你只有重新启动机器了，然后就是漫长的fsck。
读/写时，它首先察看缓冲区的内容，如果缓冲区的数据未被处理，则先处理其中的内容。
如何编写Linux操作系统下的设备驱动程序
二、实例剖析
我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做，但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理。把下面的C代码输入机器，你就会获得一个真正的设备驱动程序。
#define __NO_VERSION__
#include <linux/moles.h>
#include <linux/version.h>
char kernel_version [] = UTS_RELEASE;
这一段定义了一些版本信息，虽然用处不是很大，但也必不可少。Johnsonm说所有的驱动程序的开头都要包含<linux/config.h>，一般来讲最好使用。
由于用户进程是通过设备文件同硬件打交道，对设备文件的操作方式不外乎就是一些系统调用，如 open，read，write，close…， 注意，不是fopen， fread，但是如何把系统调用和驱动程序关联起来呢?这需要了解一个非常关键的数据结构：
struct file_operations
{
int (*seek) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int);
int (*read) (struct inode * ，struct file *， char ，int);
int (*write) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int);
int (*readdir) (struct inode * ，struct file *， struct dirent * ，int);
int (*select) (struct inode * ，struct file *， int ，select_table *);
int (*ioctl) (struct inode * ，struct file *， unsined int ，unsigned long);
int (*mmap) (struct inode * ，struct file *， struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode * ，struct file *);
int (*release) (struct inode * ，struct file *);
int (*fsync) (struct inode * ，struct file *);
int (*fasync) (struct inode * ，struct file *，int);
int (*check_media_change) (struct inode * ，struct file *);
int (*revalidate) (dev_t dev);
}
这个结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。用户进程利用系统调用在对设备文件进行诸如read/write操作时，系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序，然后读取这个数据结构相应的函数指针，接着把控制权交给该函数。这是linux的设备驱动程序工作的基本原理。既然是这样，则编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数，并填充file_operations的各个域。
下面就开始写子程序。
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
#include<linux/config.h>
#include <linux/errno.h>
#include <asm/segment.h>
unsigned int test_major = 0;
static int read_test(struct inode *node，struct file *file，char *buf，int count)
{
int left;
if (verify_area(VERIFY_WRITE，buf，count) == -EFAULT )
return -EFAULT;
for(left = count ; left > 0 ; left--)
{
__put_user(1，buf，1);
buf++;
}
return count;
}
这个函数是为read调用准备的。当调用read时，read_test()被调用，它把用户的缓冲区全部写1。buf 是read调用的一个参数。它是用户进程空间的一个地址。但是在read_test被调用时，系统进入核心态。所以不能使用buf这个地址，必须用__put_user()，这是kernel提供的一个函数，用于向用户传送数据。另外还有很多类似功能的函数。请参考robert着的《Linux内核设计与实现》（第二版）。然而，在向用户空间拷贝数据之前，必须验证buf是否可用。这就用到函数verify_area。
static int write_tibet(struct inode *inode，struct file *file，const char *buf，int count)
{
return count;
}
static int open_tibet(struct inode *inode，struct file *file )
{
MOD_INC_USE_COUNT;
return 0;
}
static void release_tibet(struct inode *inode，struct file *file )
{
MOD_DEC_USE_COUNT;
}
这几个函数都是空操作。实际调用发生时什么也不做，他们仅仅为下面的结构提供函数指针。
struct file_operations test_fops = {
NULL，
read_test，
write_test，
NULL， /* test_readdir */
NULL，
NULL， /* test_ioctl */
NULL， /* test_mmap */
open_test，
release_test，
NULL， /* test_fsync */
NULL， /* test_fasync */
/* nothing more， fill with NULLs */
};
这样，设备驱动程序的主体可以说是写好了。现在要把驱动程序嵌入内核。驱动程序可以按照两种方式编译。一种是编译进kernel，另一种是编译成模块(moles)，如果编译进内核的话，会增加内核的大小，还要改动内核的源文件，而且不能动态的卸载，不利于调试，所以推荐使用模块方式。
int init_mole(void)
{
int result;
result = register_chrdev(0， "test"， &test_fops);
if (result < 0) {
printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");
return result;
}
if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */
return 0;
}
在用insmod命令将编译好的模块调入内存时，init_mole 函数被调用。在这里，init_mole只做了一件事，就是向系统的字符设备表登记了一个字符设备。register_chrdev需要三个参数，参数一是希望获得的设备号，如果是零的话，系统将选择一个没有被占用的设备号返回。参数二是设备文件名，参数三用来登记驱动程序实际执行操作的函数的指针。
如果登记成功，返回设备的主设备号，不成功，返回一个负值。
void cleanup_mole(void)
{
unregister_chrdev(test_major，"test");
}
在用rmmod卸载模块时，cleanup_mole函数被调用，它释放字符设备test在系统字符设备表中占有的表项。
一个极其简单的字符设备可以说写好了，文件名就叫test.c吧。
下面编译 :
$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c
得到文件test.o就是一个设备驱动程序。
如果设备驱动程序有多个文件，把每个文件按上面的命令行编译，然后
ld -r file1.o file2.o -o molename。
驱动程序已经编译好了，现在把它安装到系统中去。
$ insmod –f test.o
如果安装成功，在/proc/devices文件中就可以看到设备test，并可以看到它的主设备号。要卸载的话，运行 :
$ rmmod test
下一步要创建设备文件。
mknod /dev/test c major minor
c 是指字符设备，major是主设备号，就是在/proc/devices里看到的。
用shell命令
$ cat /proc/devices
就可以获得主设备号，可以把上面的命令行加入你的shell script中去。
minor是从设备号，设置成0就可以了。
我们现在可以通过设备文件来访问我们的驱动程序。写一个小小的测试程序。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
main()
{
int testdev;
int i;
char buf[10];
testdev = open("/dev/test"，O_RDWR);
if ( testdev == -1 )
{
printf("Cann't open file \n");
exit(0);
}
read(testdev，buf，10);
for (i = 0; i < 10;i++)
printf("%d\n"，buf[i]);
close(testdev);
}
编译运行，看看是不是打印出全1 ？
以上只是一个简单的演示。真正实用的驱动程序要复杂的多，要处理如中断，dma，I/O port等问题。这些才是真正的难点。请看下节，实际情况的处理。
如何编写Linux操作系统下的设备驱动程序
三、设备驱动程序中的一些具体问题
1。 I/O Port。
和硬件打交道离不开I/O Port，老的isa设备经常是占用实际的I/O端口，在linux下，操作系统没有对I/O口屏蔽，也就是说，任何驱动程序都可对任意的I/O口操作，这样就很容易引起混乱。每个驱动程序应该自己避免误用端口。
有两个重要的kernel函数可以保证驱动程序做到这一点。
1）check_region(int io_port， int off_set)
这个函数察看系统的I/O表，看是否有别的驱动程序占用某一段I/O口。
参数1：I/O端口的基地址，
参数2：I/O端口占用的范围。
返回值：0 没有占用， 非0，已经被占用。
2）request_region(int io_port， int off_set，char *devname)
如果这段I/O端口没有被占用，在我们的驱动程序中就可以使用它。在使用之前，必须向系统登记，以防止被其他程序占用。登记后，在/proc/ioports文件中可以看到你登记的I/O口。
参数1：io端口的基地址。
参数2：io端口占用的范围。
参数3：使用这段io地址的设备名。
在对I/O口登记后，就可以放心地用inb()， outb()之类的函来访问了。
在一些pci设备中，I/O端口被映射到一段内存中去，要访问这些端口就相当于访问一段内存。经常性的，我们要获得一块内存的物理地址。
2。内存操作
在设备驱动程序中动态开辟内存，不是用malloc，而是kmalloc，或者用get_free_pages直接申请页。释放内存用的是kfree，或free_pages。 请注意，kmalloc等函数返回的是物理地址！
注意，kmalloc最大只能开辟128k-16，16个字节是被页描述符结构占用了。
内存映射的I/O口，寄存器或者是硬件设备的ram(如显存)一般占用F0000000以上的地址空间。在驱动程序中不能直接访问，要通过kernel函数vremap获得重新映射以后的地址。
另外，很多硬件需要一块比较大的连续内存用作dma传送。这块程序需要一直驻留在内存，不能被交换到文件中去。但是kmalloc最多只能开辟128k的内存。
这可以通过牺牲一些系统内存的方法来解决。
3。中断处理
同处理I/O端口一样，要使用一个中断，必须先向系统登记。
int request_irq(unsigned int irq ，void(*handle)(int，void *，struct pt_regs *)，
unsigned int long flags， const char *device);
irq: 是要申请的中断。
handle：中断处理函数指针。
flags：SA_INTERRUPT 请求一个快速中断，0 正常中断。
device：设备名。
如果登记成功，返回0，这时在/proc/interrupts文件中可以看你请求的中断。
4。一些常见的问题。
对硬件操作，有时时序很重要（关于时序的具体问题就要参考具体的设备芯片手册啦！比如网卡芯片RTL8139）。但是如果用C语言写一些低级的硬件操作的话，gcc往往会对你的程序进行优化，这样时序会发生错误。如果用汇编写呢，gcc同样会对汇编代码进行优化，除非用volatile关键字修饰。最保险的办法是禁止优化。这当然只能对一部分你自己编写的代码。如果对所有的代码都不优化，你会发现驱动程序根本无法装载。这是因为在编译驱动程序时要用到gcc的一些扩展特性，而这些扩展特性必须在加了优化选项之后才能体现出来。
写在后面：学习Linux确实不是一件容易的事情，因为要付出很多精力，也必须具备很好的C语言基础；但是，学习Linux也是一件非常有趣的事情，它里面包含了许多高手的智慧和“幽默”，这些都需要自己亲自动手才能体会到，O(∩_∩)O~哈哈！
㈦ 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