內核源碼樹的構建1

xuxinyl的專欄
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 linux驅動學習：1.內核樹的建立
標籤： linuxmodulemakefilesun終端2010
2011-11-21 14:10 3534人閱讀 評論(0) 收藏 舉報
 分類：  linux編程（15）  
 首先，爲什麼要建立內核樹呢？因爲我們知道驅動可以編譯進內核進行執行，也可以以模塊的方式加載到內核裏進行執行。編寫驅動程序在2.6版本的內核與 2.4版本的內核有所不同，2.4版本的內核只需要有一套內核頭文件就夠了，而2.6的內核的模塊則要和內核源代碼樹中的目標文件相連接，這樣，就需要一個建立一個內核樹，來提供上面這些目標文件。所以首先我們要建立一個內核源代碼樹，而這個內核源代碼樹的建立有兩種方式：一，直接用發行版的內核源代碼包建立（也就是你裝的Linux 系統）；二，用www.kernel.org上下的純淨版內核構造，這裏選擇第二種方式。因爲，發行版廠商提供的內核源代碼包通常打了許多補丁，從而和你從 www.kernel.org上下的內核存在很大的差異。在某些情況下，有可能廠商的補丁會修改設備驅動程序使用的內核API。而我們最終要一直 Linux系統到開發板上去，我們不會去移植髮行版提供的內核，我們只會移植從www.kernel.org下的內核，所以不論是從學習的角度，還是從以後移植Linux的角度，我們都選擇第二種辦法。好了，廢話少說，下面開始敘述建立內核樹的詳細過程。
       首先，用uname -r 查看當前運行內核的版本：
[root@localhost ~]# uname -r
2.6.18-53.el5
[root@localhost ~]# 
        然後，從www.kernel.org上下一個和你當前運行版本一樣的內核，這裏可以看到我當前運行的內核版本是2.6.18-53.el5，好，那我就下一個2.16.18.x的版本(必須有和當前運行的版本有同樣的版本號，否則在加載模塊時候insmod: error inserting '***.o'  :-l invalid module format這樣的錯誤)。
        下下來之後放在一個目錄下，我存放的目錄爲：
[root@localhost linux]# pwd
/home/linux
         解壓：
[root@localhost linux]# tar xvzf linux-2.6.18.tar.gz 
解壓完之後會生成linux-2.6.18目錄。進入這個目錄：
[root@localhost linux]# cd linux-2.6.18
拷貝當前系統的.config文件到這個目錄下：
[root@localhost linux-2.6.18]# cp /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686/.config ./（ubantu版本下在/boot/config-2.6.32-28-generic-pae）
運行makemenuconfig
[root@localhost linux-2.6.18]# make menuconfig


學習Linux驅動第一步：內核樹的建立
學習Linux驅動第一步：內核樹的建立


去掉上圖中的*
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執行make
[root@localhost linux-2.6.18]# make
時間一個多小時，可以去看電影去了。
[root@localhost linux-2.6.18]# make bzImage（此處i要大寫，編譯壓縮形式的內核)
[root@localhost linux-2.6.18]# make modules    (編譯選擇的模塊) 
[root@localhost linux-2.6.18]# make  modules_install  (將編譯後的模塊轉移到系統標準位置，模塊在系統中的標準目錄位於/lib/modules/x.y.z，後面的x.y.z是版本號，爲安全起見，在運行＃make modules－install之前最好對/lib/modules進行備份。模塊通常是帶有擴展名.o的文件，使用命令＃lsmod可以對當前內核的模塊進行列表。 )
可以看到在
[root@localhost code]# cd /lib/modules/
生成了2.6.18目錄
[root@localhost modules]# ls
2.6.18  2.6.18-53.el5  2.6.18.8
下面編寫一個hello模塊
[root@localhost code]# gedit hello.c




view plaincopy to clipboard
#include <linux/init.h>       
#include <linux/module.h>       
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");      
static int hello_init(void)      
{      
printk(KERN_EMERG "Hello, li wei meng/n");      
return 0;      
}      
static void hello_exit(void)      
{      
printk(KERN_EMERG"Goodbye, li wei meng/n");      
}      
module_init(hello_init);      
module_exit(hello_exit);       
[cpp] view plain copy
#include <linux/init.h>      
#include <linux/module.h>      
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");      
static int hello_init(void)      
{      
printk(KERN_EMERG "Hello, li wei meng/n");      
return 0;      
}      
static void hello_exit(void)      
{      
printk(KERN_EMERG"Goodbye, li wei meng/n");      
}      
module_init(hello_init);      
module_exit(hello_exit);       




這個模塊什麼也不幹，只是在模塊加載時打印一條信息，卸載時也打印一條信息。麻雀雖小，但五臟具全，MODULE_LICENSE()指明認證方式，現在支持的有：“GPL” “GPL v2" "GPL and additional rights" "Dual BSD/GPL" "Dual MIT/GPL" "Dual MPL/GPL" "Proprietary"，這是內核2.6裏新添加的，實驗發現它不是必需的。module_init()指明模塊的入口，這是必需的；module_exit()指明模塊的出口，這也是必需的。


 


同時編寫Makefile，在同一目錄下：
[root@localhost code]# gedit Makefile


view plaincopy to clipboard
ifneq ($(KERNELRELEASE),)    
obj-m := hello.o    
else    
    KDIR := /lib/modules/2.6.18/build    
all:    
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    
clean:    
    rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers    
endif    
[cpp] view plain copy
ifneq ($(KERNELRELEASE),)    
obj-m := hello.o    
else    
    KDIR := /lib/modules/2.6.18/build    
all:    
    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    
clean:    
    rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers    
endif    






其中KDIR指明瞭引用頭文件的位置，請根據具體情況修改該文件。不過有幾點要說明，模塊的編譯需要有一個內核源碼的目錄結構，如果有內核源碼當然更好，直接把KDIR改爲源碼的路徑就OK了。當然只有一個內核目錄結構也就可以了，畢竟需要的只是頭文件，及一些編譯腳本，在Linux各發行版的/usr/src/下是有這樣一個目錄結構的，比如我的系統爲Ubuntu9.10，內核爲2.6.31-19的通用版，在 /usr/src/下就有linux-headers-2.6.31-19-generic這樣一個目錄。所以我使用KDIR=/usr/src /linux-headers-2.6.31-19-generic。其實還有一個目錄名爲linux-headers-2.6.31-19，而且你會發現linux-headers-2.6.31-19-generic裏的大部分文件只是指向linux-headers-2.6.31-19的一些鏈接，不過linux-headers-2.6.31-19裏面默認缺少一些編譯模塊所需要的文件，不要使用它。
（切記：Makefile每個命令的第一個字符必須是製表符[tab]即KDIR，make，rm前不是四個空格空格開頭而是一個[tab]，不要想當然的隨便認爲只是個空格。否則會在編譯是報出***missing seperater .stop. 的錯誤 ）
執行make
[root@localhost code]# make
make -C /lib/modules/2.6.18/build M=/home/code modules
make[1]: Entering directory `/home/linux/linux-2.6.18'
  CC [M]  /home/code/hello.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST
  CC      /home/code/hello.mod.o
  LD [M]  /home/code/hello.ko
make[1]: Leaving directory `/home/linux/linux-2.6.18'執行insmod




[root@localhost code]# insmod hello.ko 
[root@localhost code]# 
Message from syslogd@ at Sun May 23 21:02:30 2010 ...
localhost kernel: Hello, li wei meng
 使用 insmod ./hello.ko來加載模塊，如果你遇到insmod: error inserting 'hello.o'  :-l invalid module format這樣的錯誤，不用驚慌，並不是你的模塊有問題，而是你當前運行的內核版本與你編譯鏈接的頭文件版本不一致，所以會出現格式不對的問題。此時，你可以更換系統內核，也可以下載一個與系統版本一致的內核源碼重新編譯該模塊。如果你沒有遇到任何問題，也沒有打印出任何信息，那麼恭喜你，你的內核加載成功了，你可以使用lsmod命令來羅列出當前你係統加載的所有模塊，相信你在列表中會找到hello的。你可能會疑惑，爲什麼沒有如我們想像中的那樣，打印出"Hello, World"？呵呵，這是因爲printk並不會把打印內容打印到你當面的終端，要知道模塊是運行在內核態的，而你所能面對的是用戶態，內核態的打印信息需要通過log或者dmesg命令來查看，想看到打印結果，最簡單的方法是敲入dmesg命令，你就可以看到你所希望看到的信息了，同時，你也可以打開 /var/log/message這個文件進行查看。


 


執行rmmod
[root@localhost code]# rmmod hello.ko 
[root@localhost code]# 
Message from syslogd@ at Sun May 23 21:02:46 2010 ...
localhost kernel: Goodbye, li wei meng


最後，使用rmmod hello來卸載模塊，同樣，使用dmesg可以看到打印出的"Goodbye, cruel world"。


 


 


附：


Linux 有許多功能是通過模塊的方式,  在需要時才載入 kernel。 如此可使 kernel 較爲精簡,進而提高效率,以及保有較大的彈性。這些可動態加載的模塊,通常是系統的設備驅動程序。加載模塊採用 insmod 指令,其常用語法如下。


 insmod [-fkmpsvxX] [-o<模塊名稱>] [模塊文件]
 其中的參數解釋如下。
  -f:不檢查目前 kernel 版本與模塊編譯時的 kernel 版本是否一致,強制將模塊載入。
  -k:將模塊設置爲自動卸載。
  -m:輸出模塊的載入信息。
  -p:測試模塊是否能正確地載入 kernel。
  -s:將所有信息記錄在系統記錄文件中。
  -v:執行時顯示詳細的信息。
  -x:要匯出模塊的外部符號。
  -X:匯出模塊所有的外部符號,此爲預設置。
  • rmmod(卸載模塊)指令 
  Linux 把系統的許多功能編譯成一個個單獨的模塊,待有需要時再分別加載它們,如果不再需要這些模塊的時候,就可以使用 rmmod 命令來卸載這些模塊。其語法如下。
  rmmod [-as] [模塊名稱...]
  其使用參數說明如下。
  -a:刪除所有目前不需要的模塊。
  -s:把信息輸出至 syslog 常駐服務,而非終端機界面


 


 


附：參考文檔http://blog.chinaunix.net/link.php?url=http://www.91linux.com%2Fhtml%2Farticle%2Fkernel%2F20071204%2F8805.html


                        http://www.huomo.cn/os/article-10f16.html


                        http://blog.csdn.net/liangkaiming/archive/2010/10/13/5937929.aspx


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