Linux内核－模块编译和安装

 我安装Ubuntu的时候是没有安装源码的，在没有安装源码前　/usr/src/　目录下是只有两个包含内核的头文件的文件夹的：

 

 

我的内核版本是：

 

 

所以接下来就是先安装内核源码：

 

执行后，/usr/src / 目录就多了两个文件夹：

 

这样源码就下载下来了，然后将源码解压：

 

解压之后　/usr/src/linux-3.13.0/文件夹里面的就是内核源码了．

然后再对源码进行编译．

先进入/usr/src/linux-3.13.0/　文件夹：

 

然后依次执行　make  oldconfig ，　make prepare ,  make scripts ：

到这里源码算上安装完毕了吧．

 Linux内核目录结构

　　 

 

　　=>/arch：该子目录包括了所有和体系结构相关的内核代码．它的每一个子目录都代表一种支持的体系结构．

　　=>/include：该子目录包括编译内核所需要的大部分头文件，与平台无关的文件在 /include/ude/linux子目录下，与intel cpu 相关的头文件在　/include/asm-i386子目录下，而 /includes/scsi/目录则是有关scsi设备的头文件目录．

　　=>/init：该子目录包含内核的初始化代码．

　　=>/mm：该子目录包括所有独立于cpu体系结构的内存管理代码，如页式存储管理内存的分配和释放等；而和体系结构相关的内存管理代码则位于　／arch/*/mm/例如　/arch/x86/mm/fault.c

　　=>/kernel：主要的核心代码，此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数，其中最重要的文件当属sched.c；同样，和体系结构相关的代码在/arch/*/kernel中

　　=>/drivers：放置系统所有的设备驱动程序；每种驱动程序有占用一个子目录．

　　=>/net：核心与网络相关的代码．

　　=>/ipc：核心的进程间通信的代码．

　　=>/fs：所有的文件系统代码和各种类型的文件操作代码，它的每一个子目录支持一个文件系统．

 

 下面就来简单来实现一个Hello World 吧！

在开始之前，还是先了解一下Linux内核模块机制吧！

　　模块（Module）机制：用户可以根据需要，在不需要对内核重新编译的情况下，可以将模块动态地载入或移出内核．

　　模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行，它在运行时被链接到内核，作为内核的一部分在内核空间运行．

　　模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统，一个驱动程序或其他内核上层的功能．

　　内核模块是Linux 内核向外提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loader Kernel Module , LKM），简称为模块．

 

模块编程

　　内核模式下编程有一些限制：

　　I. 不能使用用户模式下的C标准库，因为内核模式下不存在lib库，也就没有这些用户函数供使用．

　　II. 不能使用浮点运算，因为Linux内核切换模式时不保存处理器的浮点状态．

　　III. 尽可能保持代码的清洁整齐，因为内核调试不方便，简洁的代码能减少并方便后期调试．

　　IV. 模块编程和内核版本密切关联，因为不同的内核版本中某些函数的函数名会有变化．因此模块编程也可以说是内核编程．

　　V. 只用超级用户可以对其运行． 

 

 开始我们的Hello World!

没有编译前的目录结构：

首先编辑　hello.c文件：

 1 #include<linux/module.h>
 2 #include<linux/kernel.h>
 3 #include<linux/init.h>
 4 
 5 static int hello_init(void)  6 {  7         printk("Hello word");  8         return 0;  9 } 10 static void hello_exit(void) 11 { 12         printk("Goodbye world"); 13 } 14 
15 module_init(hello_init); 16 module_exit(hello_exit); 17 
18 MODULE_LICENSE("GPL");

然后编辑makefile文件：

 1 ifneq ($(KERNELRELEASE),)  2 obj-m:=hello.o  3 else
 4 PWD:=$(shell pwd)  5 KDIR:=/lib/modules/$(shell uname -r)/build  6 all:  7         $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD)  8 clean:  9         rm -rf *.o *.mod.c *.ko *.symvers *.order *.markers 10 endif

 

编辑完成，检查无错后，执行make指令：

 

然后，编译完成后在看一下目录结构：

产生了许多中间文件，其中 .o文件是对象文件， .ko文件是kernel object ．

接下来就可以安装模块了(insmod 模块名.ko)

 

没有任何输出，说明安装成功了．

我们不能在控制台看到我们自己编写的模块的输出，因为这时内核编程，只能通过查看系统日志来看我们的输出．使用　dmesg | tail -1 产看输出，也可以直接查看日志文件．

出现hello: module verification failed: signature and/or  required key missing - tainting kernel　不影响模块的加载．

 

最后模块退出（rm mod 模块名）：

 

这样一个hello World 就完成啦！

 对于 hello.c文件的模块编程还是有必要说明一下的．