Linux学习记录--内核|内核模块编译

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

<M>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 �Ca
=>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 �Ca

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/$(uname �Cr)/kernel当中，其中内核模块一直是存在依赖性的。这些依赖关系记录在/lib/modules/$(uname �Cr)/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