linux内核模块编译教程学习

A. 玩转linux内核编译配置（menuconfig）、文件系统制作

深入解析Linux内核配置与文件系统制作

Linux内核配置采用Menuconfig模式，操作直观、方便，用户可对内核功能进行自定义选择。配置步骤包括在源码目录下输入命令`# make menuconfig ARCH=arm`，随后会弹出配置主界面，界面中包含多种功能选项，如交叉编译工具前缀、模块支持、块设备支持、处理器类型、电源管理、总线支持、文件系统、设备驱动等。

其中，块设备支持选项使用户能够卸载已加载的块设备，这是硬盘、USB和SCSI设备用户所需的功能。而处理器类型选项允许用户选择不同架构的处理器配置，以适应不同设备需求。电源管理相关选项有助于优化系统在不同使用场景下的能耗。

内核配置步骤还包括对网络支持、文件系统、安全选项等模块的详细配置。每个选项都对应着特定的功能，用户可根据实际需求进行选择。选择完成后，通过`make`命令即可生成配置好的内核。

文件系统制作则是另一重要环节。使用`tar`命令解压所需的Linux工具包，接着使用`make_ext4fs`命令创建特定大小的EXT4文件系统。例如，为了创建一个314572800字节大小的根文件系统，命令为`make_ext4fs -s -l 314572800 -a root -L linux rootfs_qtopia_qt4.img rootfs_qtopia_qt4`。若需创建一个512MB大小的系统文件系统，命令则为`make_ext4fs -s -l 512M -a system system_new.img system`。

根文件系统与普通文件系统的主要区别在于其作为整个系统的初始引导环境，包含了系统运行所需的基本文件、配置和程序。创建根文件系统是构建Linux系统的重要步骤，它直接关系到系统启动和运行的顺利与否。

总结来说，Linux内核配置与文件系统制作是构建和优化Linux系统的关键步骤。通过合理配置内核，用户可确保系统运行稳定、高效。而精心制作的文件系统则为系统的运行提供了必要条件，二者相互配合，共同推动Linux系统的稳定发展与应用。

B. linux编译内核步骤

一、准备工作
a) 首先，你要有一台PC（这不废话么^_^），装好了Linux。
b) 安装好GCC(这个指的是host gcc，用于编译生成运行于pc机程序的)、make、ncurses等工具。
c) 下载一份纯净的Linux内核源码包，并解压好。

注意，如果你是为当前PC机编译内核，最好使用相应的Linux发行版的源码包。

不过这应该也不是必须的，因为我在我的Fedora 13上(其自带的内核版本是2.6.33.3)，就下载了一个标准的内核linux-2.6.32.65.tar.xz，并且顺利的编译安装成功了，上电重启都OK的。不过，我使用的.config配置文件，是Fedora 13自带内核的配置文件，即/lib/moles/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系统，则还要再下载安装交叉编译工具链。

例如，你的目标单板CPU可能是arm或mips等cpu，则安装相应的交叉编译工具链。安装后，需要将工具链路径添加到PATH环境变量中。例如，你安装的是arm工具链，那么你在shell中执行类似如下的命令，假如有类似的输出，就说明安装好了。
[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.
注：arm的工具链，可以从这里下载:回复“ARM”即可查看。

二、设置编译目标

在配置或编译内核之前，首先要确定目标CPU架构，以及编译时采用什么工具链。这是最最基础的信息，首先要确定的。
如果你是为当前使用的PC机编译内核，则无须设置。
否则的话，就要明确设置。
这里以arm为例，来说明。
有两种设置方法()：

a) 修改Makefile
打开内核源码根目录下的Makefile，修改如下两个Makefile变量并保存。
ARCH := arm
CROSS_COMPILE := arm-linux-

注意，这里cross_compile的设置，是假定所用的交叉工具链的gcc程序名称为arm-linux-gcc。如果实际使用的gcc名称是some-thing-else-gcc，则这里照葫芦画瓢填some-thing-else-即可。总之，要省去名称中最后的gcc那3个字母。

b) 每次执行make命令时，都通过命令行参数传入这些信息。
这其实是通过make工具的命令行参数指定变量的值。
例如
配置内核时时，使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
编译内核时使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

注意，实际上，对于编译PC机内核的情况，虽然用户没有明确设置，但并不是这两项没有配置。因为如果用户没有设置这两项，内核源码顶层Makefile(位于源码根目录下)会通过如下方式生成这两个变量的值。
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 ?=

经过上面的代码，ARCH变成了PC编译机的arch，即SUBARCH。因此，如果PC机上uname -m输出的是ix86，则ARCH的值就成了i386。

而CROSS_COMPILE的值，如果没配置，则为空字符串。这样一来所使用的工具链程序的名称，就不再有类似arm-linux-这样的前缀，就相当于使用了PC机上的gcc。

最后再多说两句，ARCH的值还需要再进一步做泛化。因为内核源码的arch目录下，不存在i386这个目录，也没有sparc64这样的目录。

因此顶层makefile中又构造了一个SRCARCH变量，通过如下代码，生成他的值。这样一来，SRCARCH变量，才最终匹配到内核源码arch目录中的某一个架构名。

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、配置内核

内核的功能那么多，我们需要哪些部分，每个部分编译成什么形式（编进内核还是编成模块），每个部分的工作参数如何，这些都是可以配置的。因此，在开始编译之前，我们需要构建出一份配置清单，放到内核源码根目录下，命名为.config文件，然后根据此.config文件，编译出我们需要的内核。

但是，内核的配置项太多了，一个一个配，太麻烦了。而且，不同的CPU架构，所能配置的配置项集合，是不一样的。例如，某种CPU的某个功能特性要不要支持的配置项，就是与CPU架构有关的配置项。所以，内核提供了一种简单的配置方法。

以arm为例，具体做法如下。

a) 根据我们的目标CPU架构，从内核源码arch/arm/configs目录下，找一个与目标系统最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig)，拷贝到内核源码根目录下，命名为.config。

注意，如果你是为当前PC机编译内核，最好拷贝如下文件到内核源码根目录下，做为初始配置文件。这个文件，是PC机当前运行的内核编译时使用的配置文件。
/lib/moles/`uname -r`/build/.config
这里顺便多说两句，PC机内核的配置文件，选择的功能真是多。不编不知道，一编才知道。Linux发行方这样做的目的，可能是想让所发行的Linux能够满足用户的各种需求吧。

b) 执行make menuconfig对此配置做一些需要的修改，退出时选择保存，就将新的配置更新到.config文件中了。

注

C. Kali Linux 2021.3编译安装升级内核

要编译安装升级Kali Linux 2021.3的内核，首先需要访问Linux内核官网下载所需的内核版本。这里有三种类型：mainline代表最新但可能不稳定的版本，stable则是稳定的最新版本，longterm为长期维护版本，通常用于正式环境。内核版本号中的三位数字，第一位代表主版本，第二位为偶数表示稳定版本，奇数表示开发中版本，第三位则显示错误修补次数。下载后，得到的文件通常为.tar.xz格式，包含完整内核代码。

接下来，解压下载的内核文件到系统内核目录，一般建议使用管理员权限在根目录的/usr/src文件夹中进行。以5.14.7版本为例，创建新快捷方式，使用命令进入内核文件夹。根据个人需求，选择需要编译的内核模块。在编译过程中，如果遇到终端窗口过小导致的错误提示，可以通过调整窗口大小来解决。

接下来，通过配置菜单自定义内核选项，确保不修改时采用默认设置。保存配置并使用Vim编辑器打开生成的.config文件。在文件中，搜索并修改SYSTEM_TRUSTED配置，使其为空值。随后，使用多线程命令进行编译，例如使用8个线程进行编译。注意，正确修改.config文件中的CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS值避免编译错误。

完成编译后，执行安装模块命令。紧接着，执行内核安装命令。可能在此过程中遇到错误，通常是因为缺少bzImage文件，需要在moles_install命令前插入指定的命令来创建该文件。正确安装后，开机查看内核版本，确认内核已成功安装。

整个过程可能需要一些时间，特别是编译阶段，可能需要等待较长时间。期间，可能会遇到各种问题，解决这些问题通常需要借助搜索引擎。最终，经过一系列步骤，内核成功升级。整个过程从开始到完成可能耗时较长，包括等待编译、查找解决方案等，最终可能在凌晨完成。

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