编译内核

Posted 2020-10-31

Kernel

先介绍下Kernel是什么,Kernel为操作系统的核心,提供多种功能,例如操作系统上的进程管理,文件系统,硬件驱动,网络功能,安全功能...都是由Kernel控制的.

Kernel的设计流派:

单内核设计:所有的功能融为一个进程,各种功能以线程的方式运作,优点在于集中管理,效率高;缺点为某一线程故障,整个Kernel故障,典型应用为Linux.

微内核设计:所有的功能单独运转,效率低,单功能故障不会影响全局.典型应用Windows,Solaris.

 

Kernel的特点:

① 支持模块化,虽然Linux为单内核设计,但是Linux支持将各种功能做成模块,例如核心文件(基本功能),网络功能,硬件驱动...

模块文件存放位置为:  /lib/modules/2.6.18-194.el5/kernel/*.ko

②支持模块的动态装载功能,各种功能模块可以等用到时再装载,极为高效.

Kernel的组成部分:

①核心文件: /boot/vmlinuz - Kernel_Verion - RPM_version

[[email protected] kernel]# ls /boot/vmlinuz-2.6.18-194.el5 

②模块文件:  /lib/modules/Kernel_Version - RPM_Version.OS/

[[email protected] kernel]# ls /lib/modules/2.6.18-194.el5/

③RAMDISK: 辅助文件,Kernel加载rootfs(用户空间)时需要识别分区,文件系统,使用此文件虚拟成硬盘或者文件系统,让Kernel能正常加载rootfs

CentOS5: /boot/initrd-*

CentOS6,7:/boot/initramfs-*

 

 

ramdisk文件生成,此文件必须要匹配内核版本:

为当前系统内核版本生产ramdisk文件:

]# dracut ~/ramdisk   $(uname -r)

 

内核模块管理:

lsmod    //查看当前运行内核已加载的模块

[[email protected] linux]# lsmod Module        Size  Used by         #分别为模块名   模块大小  模块被引用数  被谁引用 rt3290sta            1251347  0  ppdev                   8537  0  parport_pc             22690  0  lp                      9242  0

 

modinfo  module_name           //查看模块信息

modinfo  -n   module_name   //查看模块位置

modinfo  -k  kernel_version  module_name  //查看指定内核版本的信息

 

[[email protected] linux]# modinfo  xfs filename:       /lib/modules/2.6.32-431.el6.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko license:        GPL description:    SGI XFS with ACLs, security attributes, large block/inode numbers, no debug enabled author:         Silicon Graphics, Inc. srcversion:     6AF9EC31B1CDA34E78FB85F depends:        exportfs vermagic:       2.6.32-431.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions

 

modprobe   [-r]  module_name      //装载或卸载模块

[[email protected] src]# modprobe -r xfs                 //卸载模块 [[email protected] src]# modprobe xfs                    //装载模块

 

 

insmod /path/to/module_name //强制装载内核,ins为insert的缩写

rmod /path/to/module_name         //强制卸载内核

 

特殊目录: /proc  /sys

/proc 伪文件系统,该目录存放内核在运行中的信息与一部分可控制参数,通过此目录可调整内核的一些可修改参数(大部分在/proc/sys目录下).

修改内核参数的两种方式:

1) 使用echo命令将值重定向到/proc目录(伪文件系统不可直接编辑)

echo “EL6” >/proc/sys/kernel/hostname

2) 使用sysctl命令控制:

因为/proc目录可修改的参数大概都在sys目录下,所以sysctl命令把sys目录作为根.前面的/proc/sys目录省略,”/”以”.”代替, 例如:

修改/proc/sys/kernel/hostname的值为 “EL6”

sysctl kernel.hostname = EL6  

sysctl  -a   查看所有内核选项

sysctl   -p    根据配置文件重读一遍(/etc/sysctl.conf),修改配置文件永久生效

 

 

/sys 伪文件系统,该目录用于存放内核设备的硬件信息,udev通过此目录中的信息为设备在/dev/目录下动态创建设备文件.

 

 

编译内核:

准备工作:

1) 准备好编译环境

Centos6 安装包组:  “Server Platform Development “ ,“ Development Tools ”

2) 获取目标主机上的硬件设备相关信息

3) 获取目标系统需要的内核功能信息

4) 获取内核源码包, (www.kernel.org)

比较方便的方法就是找个配置模板进行编译安装,Centos6在/boot目录提供模板config文件.

~]# tar  -Jxvf linux-4.16.1.tar.xz   -C /usr/src/linux                  #将源码包解压    ~]# cd  /usr/src/linux   linux]# make  mrproper                     #删除所有之前编译的内容 linux]# make menuconfig                  #选定内核功能,如果报错,根据提示安装提示包 根据需求勾选功能即可, [*] 把功能内建到Kernel   [M]把功能编译成模块  <>不启用     linux]# make -j  10      #开始编译,-j 10  表示启用10线程,根据cpu决定使用线程数 linux]# make install_modules              #安装模块,创建相应位置的链接文件(库,模块) linux]# make install                               #安装内核,initramfs,grub

 

选择内核功能的方式:

现有模板,以更新方式选择内核功能:

make config      以文本方式遍历内核的所有功能

make menuconfig    基于curses的文本窗口界面显示

make gconfig     基于gtk图形开发环境的图形界面显示(gnome)

make xconfig      基于QT图形开发环境的图形界面显示(KDE)

make oldconfig  基于旧的config文件进行编译

make localmodconfig 基于现操作系统已装载的内核模块进行编译

 

基于新配置进行编译

make defconfig  内核根据目标平台提供默认配置

make allnoconfig 所有功能都不选

 

如何只编译一部分功能:

cd  /usr/src/linux    #进入源码树

make dir/file.ko #只编译一个模块

make dir/ #编译一个目录

make install_modules #如果只是一个模块,复制到(/lib/modules/version/下,使用modprobe装载)

make install #安装

 

例如: make net/  #编译网卡功能,编译net目录下所有模块

 

如何夸平台编译(目标平台与当前平台不同):

make ARCH=ARCH_NAME

 

如何再次编译,主要工作在于清理之前的编译结果:

make  clean  #删除目标编译结果,保存配置文件与自己打的补丁

make    mrproper #删除所有编译结果+config+various backup 

make    disclean #mrproper + 编译器备份