LDD3构造内核树(on ubuntu)

作者：胡乃全

写在前面

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为什么要构建内核树

在《LDD3》的第二章P21，有以下一段话：

“不管内核来自哪里，想要为2.6.x内核构造模块，还必须在自己的系统中配置并构造好内核树。这一要求和先前版本的内核不同，先前的内核只要有一套内核头文件 就够了。但因为2.6内核的模块要和内核源代码树中的文件连接，通过这种方式，可得到一个更加健壮的模块装载器，但也需要这些目标文件存在于内核目录树 中。这样，读者首先要准备好一个内核源代码树。”

这段话说出了2.4和2.6两种版本的驱动模块的编写的一个不同之处。我使用到是ubnutu，所以下面我将以ubuntu为例来构建内核树。如果你安装到是ubuntu 10.04或者是11.04的话，默认已经安装来内核树，可以到  /lib/modules/$(uname -r)/build查看 。如果没有，就需要重新构建。

1.安装编译内核所需要的软件

$sudo apt-get install build-essential kernel-package libncurses5-dev

libncurses5这个软件包在使用menuconfig配置内核的时候会用到。

2.下载内核源码

先查看linux内核版本：$uname -r

然后用apt-cache search linux-source命令， 会列出一些可选源码包，对准你的内核版本号，选择“with Ubuntu patche”的那个，最后用apt-get install linux-source-2.6.38.8下载之（或者直接去下载）。解压缩源码包：

[eric@eric-Computer:src$] sudo tar jxvf linux-source-2.6.38.tar.bz2

进入解压后的源码目录：

[eric@eric-Computer:src$] cd linux-source-2.6.38/

3.配置内核

在编译之前我们需要Ubuntu原来内核的一个配置文件，这是我/usr/src目录下的文件预览：ls -al

drwxr-xr-x  4 root root     4096 2010-09-04 21:31 fglrx-8.723.1
drwxr-xr-x 24 root root     4096 2010-09-04 20:35 linux-headers-2.6.38-8
drwxr-xr-x  7 root root     4096 2010-09-04 20:35 linux-headers-2.6.38-8-generic
drwxr-xr-x 25 root root     4096 2010-09-16 21:39 linux-source-2.6.38.8
-rw-r--r--  1 root root 65846876 2010-09-01 22:41 linux-source-2.6.38-8.tar.bz2

如果你使用原先系统的配置（默认配置），可执行一下步骤：

[eric@eric-Computer:linux-source-2.6.38$] sudo make oldconfig

当然你也可以使用 自己喜欢的配置方式 如 menuconfig , xconfig

4.编译内核

接下来我们就要开始编译了。

[eric@eric-Computer:linux-source-2.6.38$] sudo make

（记住一定要是管理员帐号运行，这个过程很久，如果你的cpu是双核的可以在make后面加个参数，make -j4.）

[eric@eric-Computer:linux-source-2.6.38$] sudo make bzImage
（注意，I要大写。执行结束后，可以看到在当前目录下生成了一个新的文件: vmlinux, 其属性为-rwxr-xr-x。 ）
# make install

#make modules （编译 模块 ）

#make modules_install 

（这条命令能在/lib/modules目录下产生一个目录）

重启电脑，grup menu中就出现了新内核选项

5.使用hello模块测试内核

如果一切顺利，编译过程中不出现什么错误的话，接下来我们就可以编写最简单的linux模块——helloworld了。

在某一目录下创建2个文件：hello.c和Makefile

hello.c 内容如下：

/*
 * $Id: hello.c,v 1.5 2011/06/21 03:32:21 eric $
 */
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

static int hello_init(void)
{
        printk(KERN_ALERT "Hello, world\n");
        return 0;
}

static void hello_exit(void)
{
        printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

Makefile内容如下：

# To build modules outside of the kernel tree, we run "make"
# in the kernel source tree; the Makefile these then includes this
# Makefile once again.
# This conditional selects whether we are being included from the
# kernel Makefile or not.
ifeq ($(KERNELRELEASE),)

    # Assume the source tree is where the running kernel was built
    # You should set KERNELDIR in the environment if it's elsewhere
    KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
    # The current directory is passed to sub-makes as argument
    PWD := $(shell pwd)

modules:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

modules_install:
        $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install

clean:
        rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions

.PHONY: modules modules_install clean

else
    # called from kernel build system: just declare what our modules are
    obj-m := hello.o
endif

需要注意的是Makefile的格式要正确。

然后编译:

$ make

不出现错误的话，用ls -al查看该目录，会产生如下文件:
hello.c   hello.mod.c  hello.o   modules.order
hello.ko  hello.mod.o  Makefile  Module.symvers

现在我们就可以将编译好的模块hello加载到内核中去了

$ sudo insmod ./hello.ko   //这个命令把hello.ko加载到内核

$ sudo lsmod|grep hello   //lsmod 这个命令可以查看当前所有的驱动模块，结果应该显示hello 680 0

$ sudo rmmod hello         //这个命令是把hello这个模块移除掉

程序的输出结果可以在
/var/log/syslog文件中查看

Hello,World
Goodbye,cruel world

这是程序的输出。