tiankefeng0520 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

内核|内核模块编译

（对于内核的知识觉得了解不够，等学习完LFS再来详细整理下这方面的知识）

内核：系统上面的一个文件，这个文件包含了驱动主机各项硬件的检测程序和驱动模块。
计算机真正工作的是硬件，内核是用来控制这些硬件工作的（主要通过硬件驱动），如果我们需要硬件来完成某项工作时需要内核的帮助才能完成
内核模块：编译成模块的驱动程序。既然内核中已经包括了驱动程序，那么为什么需要驱动模块呢？因为硬件发展很快，如果一有新的硬件出现，就需要重新编译内核就会很麻烦，因此将部分驱动编译成内核模块，在内核需要的时候加载，这样就既可以保证新硬件的使用，也可以保证内核不会一出现新硬件就重新编译

对于硬件驱动程序存在以下两种处理方式

1. 编译到内核
2. 编译成内核模块，内核需要时候进行加载
   对于内核来说越简单越好，一些不常用的驱动可以独立成内核模块

内核的编译

1. 解压缩内核文件
   [root@localhost shared]# tar -jxvf linux-3.12.2.tar.bz2-C /usr/src/kernels/

2. 打开内核配置菜单，开始配置内核
   [root@localhost linux-3.12.2]# make menuconfig

配置项主要分为3中选择类型

:不参加编译 参加编译 以内核模块形式参加编译  3. 配置完毕后，会生成一个.config 文件保存刚才的配置信息 ``` [root@localhost linux-3.12.2]# ll -a -rw-r--r-- 1 root root 107133 04-03 15:08 .config ``` 4. 清理上一次缓冲后开始编译内核 ``` [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.编译在第2步选择的内核模块 ``` [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 =>编译完成内核模块但未安装，所以在/lib/modules/下并未产生任何内核模块 ``` 6.安装内核模块，在/lib/modules/会产生对应版本的内核模块库 ``` [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 =>到处为止内核与内核模块已经编译安装完毕 ``` 7.利用 GRUB 做一个多重引导，新的引导加载刚编好的内核 ``` [root@localhost ~]# cp /usr/src/kernels/linux-3.12.2/arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-3.12.2 ``` 8.创建虚拟文件系统 ``` [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. 将内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. 编辑 menu.lst 添加新的指向新内核的引导 ``` [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.重启之后查看内核版本 ``` [root@localhost ~]# uname -r 3.12.2.3 =>已经是最新的内核了 ``` **总结起来编译内核主要分为这么几步** **1. 配置内核**make menuconfig **2. 清除缓存**make clean **3. 编译内核**make bzImage **4. 编译内核模块**make modules **5. 安装内核模块**make modules_install ## 独立内核模块的编译 在内核编译的时候我们可以通过内核菜单选择内核模块进行编译。但如果内核已经编译完成，此时有新的硬件产生，但是内核菜单并没有此新硬件对应的驱动，那怎么编译其对应的内核模块，即使内核菜单存在此驱动，难道还需要重新编译内核？这就需要进行独立内核模块的编译来解决了。 简单的说，独立内核模块编译，就是单独编译一个内核模块，并将内核模块添加到内核管理器。这样内核就可以使用新增加内核模块而不需要重新编译了 ``` [root@bogon shared]# tar -jxvf r8168-8.038.00.tar.bz2 =>解压缩内核模块 [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 =>编译内核模块 [root@localhost r8168-8.038.00]# make install =>安装内核模块 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 =>内核模块已经安装成功 [root@localhost ~]# depmod –a =>建立内核模块依赖关系 [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 已经被修改 ``` **总结起来编译独立内核模块主要分为这么几步** **1. 清除缓存** make clean **2. 编译内核模块** make modules **3. 安装内核模块** make install **4. 建立依赖关系** depmod –a **说明：上面只是将内核模块编译与安装，还未将内核模块加载到内核，因此还需使用 insmod 进行内核模块的加载** ## 内核模块管理 ### 内核模块依赖性 内核模块存放在/lib/modules/$(uname –r)/kernel 当中，其中内核模块一直是存在依赖性的。这些依赖关系记录在/lib/modules/$(uname –r)/modules.dep 当我们增加会减少内核模块时就要修改内核模块之间的依赖关系。依赖关系的修改可以通过 depmod 命令来进行 语法：depmod depmod [-Anea] 选项与参数： 不加参数：分析目前所有内核，模块并重写写入 -A：只分析比 modules.dep 记录还新的内核模块。才会更新 -n: 不写入 modules.dep 只输出到聘雇 -e: 显示目前已经加载的不可执行的模块名称 -a:分析所有可用模块 ### 内核模块的查看 **查看所有内核模块** lsmod **查看指定名称的内核模块** modinfo 模块名称 [root@bogon kernels]# lsmod ``` Module Size Used by ppdev 12613 0 autofs4 28997 3 hidp 22977 2 => Used by 代表此内核模块被其他内核模块所使用 [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 ``` ### 内核模块的加载与删除 **内核模块加载** Insmod 内核模块绝对路径 ``` [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 ``` **内核模块删除** rmmod 内核模块绝对路径 ``` [root@localhost ~]# rmmod /lib/modules/2.6.18-371.el5/kernel/drivers/net/r8168.ko [root@localhost ~]# lsmod|grep r8168 ``` ### modprobe 内核模块处理 使用上面的方法可以管理内核模块，但是需要指定内核模块的完整路径，同时如果要删除某个内核模块时如果存在依赖关系，则无法删除成功。使用modprobe 可以避免此问题 Modprobe 去 modules.dep 中寻找内核模块因此不需要指定绝对路径（前提我们已经使用的 depmod 将依赖关系写入该文件） **语法：**modprobe[-lfr] 内核模块名称 **选项与参数：** -l:列出所有内核模块 -f:强制加载内核模块 -r:删除内核模块 **举例：** ``` [root@localhost ~]# modprobe vfat =>加载内核模块 [root@localhost ~]# lsmod |grep vfat vfat 15937 0 [root@localhost ~]# modprobe -r vfat =>删除内核模块 ```