linux內核模塊編譯教程學習

A. 玩轉linux內核編譯配置（menuconfig）、文件系統製作

深入解析Linux內核配置與文件系統製作

Linux內核配置採用Menuconfig模式，操作直觀、方便，用戶可對內核功能進行自定義選擇。配置步驟包括在源碼目錄下輸入命令`# make menuconfig ARCH=arm`，隨後會彈出配置主界面，界面中包含多種功能選項，如交叉編譯工具前綴、模塊支持、塊設備支持、處理器類型、電源管理、匯流排支持、文件系統、設備驅動等。

其中，塊設備支持選項使用戶能夠卸載已載入的塊設備，這是硬碟、USB和SCSI設備用戶所需的功能。而處理器類型選項允許用戶選擇不同架構的處理器配置，以適應不同設備需求。電源管理相關選項有助於優化系統在不同使用場景下的能耗。

內核配置步驟還包括對網路支持、文件系統、安全選項等模塊的詳細配置。每個選項都對應著特定的功能，用戶可根據實際需求進行選擇。選擇完成後，通過`make`命令即可生成配置好的內核。

文件系統製作則是另一重要環節。使用`tar`命令解壓所需的Linux工具包，接著使用`make_ext4fs`命令創建特定大小的EXT4文件系統。例如，為了創建一個314572800位元組大小的根文件系統，命令為`make_ext4fs -s -l 314572800 -a root -L linux rootfs_qtopia_qt4.img rootfs_qtopia_qt4`。若需創建一個512MB大小的系統文件系統，命令則為`make_ext4fs -s -l 512M -a system system_new.img system`。

根文件系統與普通文件系統的主要區別在於其作為整個系統的初始引導環境，包含了系統運行所需的基本文件、配置和程序。創建根文件系統是構建Linux系統的重要步驟，它直接關繫到系統啟動和運行的順利與否。

總結來說，Linux內核配置與文件系統製作是構建和優化Linux系統的關鍵步驟。通過合理配置內核，用戶可確保系統運行穩定、高效。而精心製作的文件系統則為系統的運行提供了必要條件，二者相互配合，共同推動Linux系統的穩定發展與應用。

B. linux編譯內核步驟

一、准備工作
a) 首先，你要有一台PC（這不廢話么^_^），裝好了Linux。
b) 安裝好GCC(這個指的是host gcc，用於編譯生成運行於pc機程序的)、make、ncurses等工具。
c) 下載一份純凈的Linux內核源碼包，並解壓好。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好使用相應的Linux發行版的源碼包。

不過這應該也不是必須的，因為我在我的Fedora 13上(其自帶的內核版本是2.6.33.3)，就下載了一個標準的內核linux-2.6.32.65.tar.xz，並且順利的編譯安裝成功了，上電重啟都OK的。不過，我使用的.config配置文件，是Fedora 13自帶內核的配置文件，即/lib/moles/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系統，則還要再下載安裝交叉編譯工具鏈。

例如，你的目標單板CPU可能是arm或mips等cpu，則安裝相應的交叉編譯工具鏈。安裝後，需要將工具鏈路徑添加到PATH環境變數中。例如，你安裝的是arm工具鏈，那麼你在shell中執行類似如下的命令，假如有類似的輸出，就說明安裝好了。
[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version
arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for ing conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
註：arm的工具鏈，可以從這里下載:回復「ARM」即可查看。

二、設置編譯目標

在配置或編譯內核之前，首先要確定目標CPU架構，以及編譯時採用什麼工具鏈。這是最最基礎的信息，首先要確定的。
如果你是為當前使用的PC機編譯內核，則無須設置。
否則的話，就要明確設置。
這里以arm為例，來說明。
有兩種設置方法()：

a) 修改Makefile
打開內核源碼根目錄下的Makefile，修改如下兩個Makefile變數並保存。
ARCH := arm
CROSS_COMPILE := arm-linux-

注意，這里cross_compile的設置，是假定所用的交叉工具鏈的gcc程序名稱為arm-linux-gcc。如果實際使用的gcc名稱是some-thing-else-gcc，則這里照葫蘆畫瓢填some-thing-else-即可。總之，要省去名稱中最後的gcc那3個字母。

b) 每次執行make命令時，都通過命令行參數傳入這些信息。
這其實是通過make工具的命令行參數指定變數的值。
例如
配置內核時時，使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
編譯內核時使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

注意，實際上，對於編譯PC機內核的情況，雖然用戶沒有明確設置，但並不是這兩項沒有配置。因為如果用戶沒有設置這兩項，內核源碼頂層Makefile(位於源碼根目錄下)會通過如下方式生成這兩個變數的值。
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \
-e s/sh[234].*/sh/ )
ARCH?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=

經過上面的代碼，ARCH變成了PC編譯機的arch，即SUBARCH。因此，如果PC機上uname -m輸出的是ix86，則ARCH的值就成了i386。

而CROSS_COMPILE的值，如果沒配置，則為空字元串。這樣一來所使用的工具鏈程序的名稱，就不再有類似arm-linux-這樣的前綴，就相當於使用了PC機上的gcc。

最後再多說兩句，ARCH的值還需要再進一步做泛化。因為內核源碼的arch目錄下，不存在i386這個目錄，也沒有sparc64這樣的目錄。

因此頂層makefile中又構造了一個SRCARCH變數，通過如下代碼，生成他的值。這樣一來，SRCARCH變數，才最終匹配到內核源碼arch目錄中的某一個架構名。

SRCARCH := $(ARCH)

ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif

ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif

ifeq ($(ARCH),sparc64)
SRCARCH := sparc
endif

ifeq ($(ARCH),sh64)
SRCARCH := sh
endif

三、配置內核

內核的功能那麼多，我們需要哪些部分，每個部分編譯成什麼形式（編進內核還是編成模塊），每個部分的工作參數如何，這些都是可以配置的。因此，在開始編譯之前，我們需要構建出一份配置清單，放到內核源碼根目錄下，命名為.config文件，然後根據此.config文件，編譯出我們需要的內核。

但是，內核的配置項太多了，一個一個配，太麻煩了。而且，不同的CPU架構，所能配置的配置項集合，是不一樣的。例如，某種CPU的某個功能特性要不要支持的配置項，就是與CPU架構有關的配置項。所以，內核提供了一種簡單的配置方法。

以arm為例，具體做法如下。

a) 根據我們的目標CPU架構，從內核源碼arch/arm/configs目錄下，找一個與目標系統最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig)，拷貝到內核源碼根目錄下，命名為.config。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好拷貝如下文件到內核源碼根目錄下，做為初始配置文件。這個文件，是PC機當前運行的內核編譯時使用的配置文件。
/lib/moles/`uname -r`/build/.config
這里順便多說兩句，PC機內核的配置文件，選擇的功能真是多。不編不知道，一編才知道。Linux發行方這樣做的目的，可能是想讓所發行的Linux能夠滿足用戶的各種需求吧。

b) 執行make menuconfig對此配置做一些需要的修改，退出時選擇保存，就將新的配置更新到.config文件中了。

注

C. Kali Linux 2021.3編譯安裝升級內核

要編譯安裝升級Kali Linux 2021.3的內核，首先需要訪問Linux內核官網下載所需的內核版本。這里有三種類型：mainline代表最新但可能不穩定的版本，stable則是穩定的最新版本，longterm為長期維護版本，通常用於正式環境。內核版本號中的三位數字，第一位代表主版本，第二位為偶數表示穩定版本，奇數表示開發中版本，第三位則顯示錯誤修補次數。下載後，得到的文件通常為.tar.xz格式，包含完整內核代碼。

接下來，解壓下載的內核文件到系統內核目錄，一般建議使用管理員許可權在根目錄的/usr/src文件夾中進行。以5.14.7版本為例，創建新快捷方式，使用命令進入內核文件夾。根據個人需求，選擇需要編譯的內核模塊。在編譯過程中，如果遇到終端窗口過小導致的錯誤提示，可以通過調整窗口大小來解決。

接下來，通過配置菜單自定義內核選項，確保不修改時採用默認設置。保存配置並使用Vim編輯器打開生成的.config文件。在文件中，搜索並修改SYSTEM_TRUSTED配置，使其為空值。隨後，使用多線程命令進行編譯，例如使用8個線程進行編譯。注意，正確修改.config文件中的CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS值避免編譯錯誤。

完成編譯後，執行安裝模塊命令。緊接著，執行內核安裝命令。可能在此過程中遇到錯誤，通常是因為缺少bzImage文件，需要在moles_install命令前插入指定的命令來創建該文件。正確安裝後，開機查看內核版本，確認內核已成功安裝。

整個過程可能需要一些時間，特別是編譯階段，可能需要等待較長時間。期間，可能會遇到各種問題，解決這些問題通常需要藉助搜索引擎。最終，經過一系列步驟，內核成功升級。整個過程從開始到完成可能耗時較長，包括等待編譯、查找解決方案等，最終可能在凌晨完成。

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