國嵌視頻學習筆記—linux核心開發1

一、linux核心簡介

1.linux系統由兩部分組成：核心空間和使用者空間。

2.使用者空間包括：使用者應用程式和C庫

3.核心空間包括：系統調用介面、核心和體繫結構相關代碼。

4.ARM處理器7種工作模式：使用者模式，快速中斷模式、外部中斷模式、管理員模式、資料訪問終止、系統模式、未定義指令異常

5.為什麼linux系統劃分為使用者空間和核心空間？

出於安全的考慮，linux利用處理器的分級的工作模式的特點，使用其中兩級分別運行核心和應用程式。使作業系統得到充分保護。

6.系統調用和硬體中斷：使程式執行在核心空間和使用者空間兩個狀態切換。

7.Linux核心結構（組成）：

   系統調用介面：串連核心空間與使用者空間

   進程管理：進程建立、進程通訊、進程調度

   記憶體管理：記憶體配置回收、地址轉換（虛-物理）

   體繫結構相關代碼：CPU相關代碼

    裝置驅動：

    網路通訊協定棧：

    虛擬檔案系統：

二、核心原始碼

 

arch：architecture縮寫。體繫結構相關代碼。

block：部分塊裝置驅動。

crypto：加密。

drivers：裝置驅動

fs：檔案系統

include：核心需要的標頭檔

lib：庫檔案

mm：記憶體管理代碼（與體繫結構無關的）

三、核心配置與編譯

1.清除臨時檔案、中間檔案、設定檔

make clean：刪除大部分中間產生的檔案儲存設定檔.o

make mrproper：刪除中間檔案及設定檔

make distclean：在mrproper基礎上刪除補丁、編輯器備份等。

2.配置核心

 make config：基於文字模式的互動式配置

make menuconfig：基於文字模式的菜單型配置（菜單由核心內scripts產生）

make oldconfig：使用已有的設定檔（.config）

make xconfig：圖形化配置

3.如何配置

Arch/$cpu/configs目錄下有供參考的設定檔。可以在此基礎上修改，進行配置。

4.編譯核心

x86:

make zImage:x86下只能用於小於512k的核心。

make bzImage。

如需擷取詳細編譯資訊，後面添加V=1，如

make zImage V=1

5.編譯核心模組：(必須先編譯核心)

make modules

6.安裝核心模組：

make modules_install

四、Linux核心模組開發

1.什麼是核心模組（特點）

模組本身不被編譯進核心

可以根據需求，在核心運行期間動態安裝或卸載

2.核心模組程式

   模組載入函數（必須）：通過module_init宏指定。

   模組卸載函數（必須）：通過module_exit宏指定。

3.核心模組編譯

  通過makefile

單個檔案的

ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := hello.oelseKDIR :=/lib/modules/2.6.18-53.e15/build   //核心原始碼的路徑all:             make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules //進入-C後面的目錄，使用其makefile編譯；核心模組代碼的位置，PWD=目前的目錄clean:            rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symversendif

多個檔案的

ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := hello.o //內科模組的名字hello-objs := main.o add.o //核心模組需要的源檔案elseKDIR :=/lib/modules/2.6.18-53.e15/build   //核心原始碼的路徑all:             make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules //進入-C後面的目錄，使用其makefile編譯；核心模組代碼的位置，PWD=目前的目錄clean:            rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symversendif

4.核心模組的安裝與卸載

insmod  載入

rmmod 卸載

lsmod  查看

modprobe 載入：會查看依賴的模組，並首先載入

5.模組可選資訊

  許可證聲明：MODULE_LICENSE（"GPL"）

  作者聲明：MODULE_AUTHOR

   ………………

   模組參數：module_param指定模組參數，用於在載入模組是傳遞參數給模組。

module_param(name,type,perm)

  name：模組參數的名稱

  type：參數的類型  bool,int,charp

  perm：模組參數的存取權限 S_IRUGO :任何使用者都有讀許可權 S_IWUSR

int a=3;char *st;module_param(a,int,S_IRUGO);module_param(st,charp,S_IRUGO);

6.核心符號匯出

EXPORT_SYMBOL(符號名)

EXPORT_SYMBOL_GPL(符號名)：只能用於包含GPL許可證的模組。

7.核心版本不匹配問題

核心模組的版本由所依賴的核心代碼版本決定。

當前正在啟動並執行核心的版本。

insmod程式在這兩個版本不同時，會出現錯誤。

解決辦法：

（1）使用modprobe  --force-modversion強行載入

（2）確保相同，uname  -r可以查看當前啟動並執行核心版本。