一、Linux内核介绍linux内核图：linux系统架构：linux内核架构：arm有7种工作模式，x86也实现了4种不同的级别RING0-RING3，RING0级别**，这样linux用户代码运行在RING3下，内核运行在RING0下，使系统本身得到充分的保护。虚拟文件系统VFS：VFS（virtualfilesystem）隐藏了各种文件系统的具体细节，为文件操作提供了统一的接口II．Linux内核源代码linux内核下载www.kernel.org目录结构：linux内核解压后目录tararch：根据不同cpu架构划分的代码block：一些块设备驱动crypto：加密、压缩、CRC校验算法文档：内核文档驱动:devicedriverfs(virtualfilesystemvfs):filesysteminclude:kernel需要的头文件，（平台无关的头文件在include/linux）lib:库文件代码（平台相关）mm:实现内存管理，硬件架构-independent（硬件架构相关的在arch）net：网络协议codesamples：内核编程的一些例子scripts：配置内核安全的脚本：SElinux模块sound：音频设备驱动usr：cpio命令实现，用于创建rootfilesystem把系统和内核放在一起的命令)virt:kernel虚拟机linuxDOC编译生成:linuxsourcerootdirectory/Documentation/00-INDEX:目录indexlinux源码根目录/Documentation/HOWTO:linux内核帮助文档生成指南:在linux源码根目录(Documentation)执行makehtmldocsubuntu16,需要执行sudoapt-getinstallxmlto安装生成doc文档的插件在后期开发中，arch和drivers中的代码经常会发生变化。3.Linux内核配置及编译清理文件（linux源码根目录下）：makeclean：只清理所有生成的文件makemrproper：清理所有生成的文件和config配置文件makedistclean：清理所有生成的文件和config配置文件,编辑和补丁文件配置（收集cpu型号，网卡等硬件信息...）：makeconfig：基于文本模式的交互式配置makemenuconfig：基于文本模式的菜单模式（推荐）makeoldconfig：使用现有的.config，但是会询问新的配置项makexconfig:Graphicalconfiguration（需要安装图形系统）配置方法：1）使用makemenuconfig操作方法：1>按y：编译>连接>镜像文件2>按m:compile3>按n:donothing4>按"Space":y,n交替配置并保存，linux源码根目录下会生成一个.config文件注意：apt-getinstalllibncurses5必须是在ubuntu11-dev上执行安装支持包2）使用已有的配置文件模板（.config）1>linux源代码根目录/arch//configs/<某个特定的CPU文件>，复制对应的文件inside并改名为.config到linux源码根目录2>使用当前运行的现有文件（使用ls/boot/-a查看）复制/boot/config-2.6.18-53.e15并重命名为.config到linux源码根目录下执行以上操作，然后在复制的.config文件上使用makemenuconfig修改文件。编译内核：1）makezImage2）makebzImage区别：在X86平台上，zimage只能用于获取小于512k的内核详细编译信息：makezimageV=1ormakebzimageV=1编译内核在目录：arch//boot/注意：编译内核前，将.config配置文件cp到根目录，必须进入makemenuconfig并保存退出（否则无法运行）编译安装模块:1)编译内核模块：makemodules2）安装内核模块：makemodules_installINSTALL_MOD_PATH=/lib/modules更换本机内核：将编译好的内核模块从内核源码目录复制到/lib/modulesmakeinitramdisk():输入并执行命令mkinitrdinitrd-2.6。39(any)2.6.39(查询/lib/modules下目录即可)注：mkinitrd命令在redhat中，ubuntu命令为：mkinitramfs-k/lib/modules/module安装位置-oinitrd-2.6.39(任意)2.6.39(查询/lib/modules下目录可得)如果ubuntu中没有mkinitramfs命令，可以使用apt-getinstallinitrd-tools安装内核模块：1)手动1>cplinux根目录/arch/x86/boot/bzImage/boot/mylinux-2.6.392>cplinux根目录/initrd-2.6.39/boot/initrd-2.6.39***修改/etc/grub.conf或/etc/lilo.conf文件2)自动1>makeinstall:该命令会自动完成以上操作（查看当前内核版本：uname-r）--------------------------------------------------------------------------四。Linux内核模块开发说明：linux内核组件非常多，内核ximage并不包含某个组件，而是在需要使用该组件（也可以卸载）时动态添加到运行内核中，这种机制是称为“内核模块”机制内核模块通常使用makefile文件编译模块。模块安装和卸载：1）加载：insmodhello.ko2）卸载：rmmodhello3）查看：lsmod4）加载（自动查找模块依赖）：modprobehellomodprobe会根据文件/lib/modules/version/modules.dep检查要加载的模块，看是否还依赖于其他模块，如果有，会先找到这些模块，加载到内核实例分析中：1)moduleDep/1(amodule'sCompile)1#include2#include34//模块入口函数5//__init：表示代码段中的子段，里面的内容只运行一次，回收内存.6staticint__inithello_init(void)7{8printk(KERN_EMERG"helloworld!\n");9return0;10}11//模块卸载函数12//__exit:13staticvoid__exithello_exit(void)14{15printk(KERN_EMERG"helloexit!\n");16}17//内核符号导出函数18intadd_integar(inta,intb)19{20returna+b;21}22intsub_integar(inta,intb)23{24returna-b;25}2627module_init(hello_init);28module_exit(hello_exit);29//Functionexport30EXPORT_SYMBOL(add_integar);31EXPORT_SYMBOL(sub_integar);makefile:#第一次执行KERNELRELEASE为空，所以执行ifneq($(KERNELRELEASE),)inelseifneq($(KERNELRELEASE),)obj-m:=hello.o#elseblockelseKDIR:=/lib/modules/2.6.18-53.el5/buildall:#KDIR取决于内核模块源代码路径（内核编译安装路径）#PWD表示内核代码所在位置（当前目录）)#modules编译模块make-C$(KDIR)M=$(PWD)modulesclean:rm-f*.ko*.o*.mod.o*.mod.c*.symvers*.orderendif2)moduleDep/2(编译两个模块)#include#include//模块可选信息MODULE_LICENSE("GPL");//许可证声明MODULE_AUTHOR("liyuan");//作者声明MODULE_DESCRIPTION("Thismoduleisaparamexample.");//模块说明MODULE_VERSION("V1.0");//模块别名MODULE_ALIAS("asimplemodule");//模块别名//模块参数staticchar*name="liyuanarg";staticintage=30;//S_IRUGO为参数权限，也可以使用numbersmodule_param(age,int,S_IRUGO);module_param(name,charp,S_IRUGO);//使用外部文件函数externintadd(inta,intb);//声明外部内核符号函数externintadd_integar(inta,intb);externintsub_integar(inta,intb);staticint__initmains_init(void){//多文件编译printk(KERN_EMERG"paramhi");intvle=add(1,2);printk(KERN_EMERG"addvalue:%d\n",vle);//模块参数printk(KERN_EMERG"name:%s\n",name);printk(KERN_EMERG"age:%d\n",age);//使用其他模块的函数（内核符号导出）intadds=add_integar(3,1);intsubs=sub_integar(3,1);printk(KERN_EMERG"add_integar:%d\n",adds);printk(KERN_EMERG"sub_integar:%d\n",subs);return0;}staticvoid__exitmains_exit(void){printk("paramexit!");}module_init(mains_init);52module_exit(mains_exit);add.cintadd(inta,intb){returna+b;}makefileifneq($(KERNELRELEASE),)#两个或多个内核源文件生成单独的内核模块名ma#kernelmaobj-m:=ma.o#下面的ma-objs前面一定要和上面一样mama-objs:=mains.oadd.oelseKDIR:=/lib/modules/2.6.18-53.el5/buildall:make-C$(KDIR)M=$(PWD)modulesclean:rm-f*.ko*.o*.mod.o*.mod.c*.symvers*.orderendif运行模块，参数：insmodhello.koname=yuanage=12kernelsymbolexport（/proc/kallsyms记录了内核中所有导出符号的名称和地址）：一个内核模块的运行依赖于另一个内核模块的功能实现，必须先运行第一个内核模块，这样内核符号需要导出注意：错误信息：disagreesaboutversionofsymbolstruct_moduleinsmod:errorinserting...开发内核模块时会出现，内核模块不匹配。是因为你当前运行的linux内核与编译连接所依赖的内核版本不匹配。解决方法：使用modprobe--force-modversion强制插入。您可以使用uname-r查看当前运行的内核版本。printk内核打印：在中，printk有8个优先级，优先级降低的是：KERN_EMERG0用于紧急消息，通常是那些崩溃的KERN_ALERT1用于需要立即采取行动的消息KERN_CRIT2临界条件KERN_ERR3错误情况KERN_WARNING（printk默认级别）4有问题的警告KERN_NOTICE5正常情况，但仍值得注意KERN_INFO6信息消息KERN_DEBUG7作为调试消息使用，无论是什么级别，都会打印在/var/log/messages（可以删除messages后，运行内核测试内核打印情况）console打印（优先配置/proc/sys/kernel/printk）6417console_loglevelDefault_message_loglevelminimum_console_levelDefault_console_loglevelvm+redhat安装2.6.39时内核错误，启动报告找不到文件系统'/dev/root'解决方法a。通过makemenuconfigOptionGeneralsetup-->[*]enabledeprecatedsysfsfeaturestosupportolduserspacetools选择下面对应的成功后下面的就是*b。修改.config文件修改.config文件中的CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2，将注释掉的CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2改为CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2=y
