linux内核裁剪及编译可加载模块

一：linux内核裁剪：

　　1：编译内核源码：

　　　　今天的重点内容是内核驱动的编写，在编写驱动之前首先的了解linux内核源码，linux主要是由五个子系统组成：进程调度，内存管理，文件系统，网络接口以及进程间通信；下面是解压的linux内核源码文件：

　　下面对linux内核里面的文件进行简单的说明：

　　arch目录中包含于体系结构有关的子目录和文件，arm的相关平台信息在arch/arm目录下。

　　scripts目录中存放着对核心配置的脚本文件。

　　crypto目录中包含着常见的加密算法。

　　drivers目录包含各种各样的驱动，包括字符型，快型，网络设备驱动程序。

　　fs目录中包括了linux系统所支持的文件系统类型，比如ext4 nfs

　　init目录中存放着与linux内核相关的启动代码。

　　kernel目录中包含许多linux进程调度子系统相关的源代码。

　　lib目录存放linux内核所用的库文件。

　　mm目录存放linux内存管理的源代码。

　　net目录存放有关网络协议的源代码。

　　编译linux内核源码，最重要的是Makefile，在linux内核中每个文件都有一个Makefile，统一由最外层的Makefile来调用：Makefile这个文件中包含了许多linux内核配置的信息，我们Linux内核要编译的平台，交叉编译器的选择（如下图），编译链接Linux内核的参数；

　　由于linux源代码非常庞大，我们找起来非常困难；在编译linux之前先介绍一个管理工具ctags

　　在linux源码中我们使用命令[root@192 linux-3.5]# ctags -R ./

　　等它执行完毕（要几分钟），我们可以用vim任意打开一个文件，在命令模式下输入：ta <需要找的函数名>回车就可以了　

　　　

　　2：linux源码编译

　　下面是linux源码编译步骤：

　　（1）在编译之前首先使用make clean， make distclean清除原编译和配置文件

　　（2）找到运行平台（arm）下面的配置文件拷贝到源码目录一命名为  .config,.config文件是在进行内核配置的时候，经过配置后生成的内核编译参考文件，命令如下

　　　[root@192 linux-3.5]# cp arch/arm/configs/exynos4_defconfig   .config

　　（3）拷贝完成之后就可以运行make命令，这个过程要等很久：

　　　[root@192 linux-3.5]#make

　　（4）编译完成之后就会在arch/armboot目录下生成zImage，生成的这个文件就是linux镜像

　　　[root@192 linux-3.5]# arch/arm/boot/zImage
　　　之后我们就可以使用linux的镜像文件了

　　（2）：linux内核裁剪

　　　以上编译的是没有裁剪过linux源码，如果我们不想使用源码里面的部分功能，我们就可以通过裁剪的方式阻止它编译：在linux源码包中我们可以使用make menuconfig，图形化界面很容易操作；就可以进行linux的源码的裁剪：

　　（1）首先在源码包中运行make menuconfig这个命令

　　如果不想使用它的某些功能，取消前面*即可，按空格键来控制选择

　　（2）保存退出，执行make

　　二：编译可加载模块

　　内核模块是Linux内核向外部提供的一个插口，其全称为动态可加载内核模块（Loadable Kernel Module，LKM），我们简称为模块，模块是具有独立功能的程序，它可以被单独编译，但不能独立运行。它在运行时被链接到内核作为内核的一部分在内核空间运行，这与运行在用户空间的进程是不同的。模块通常由一组函数和数据结构组成，用来实现一种文件系统、一个驱动程序或其他内核上层的功能。

　　总之，模块是一个为内核（从某种意义上来说，内核也是一个模块）或其他内核模块提供使用功能的代码块。

　　Linux内核模块是一种可被动态加载和卸载的可执行程序。通过内核模块可以扩展内核功能，内核模块通常用于设备驱动、文件系统等。如果没有内核模块，需要向内核添加功能就需要自发代码、重新编译内核、安装新内核等步骤；

　　下面我们实现一个简单的linux模块：

 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>

 MODULE_LICENSE("GPL");//指定GPL协议
 MODULE_AUTHOR("BUNFLY");

 int bunfly_init()
 {
     printk("this is bunfly_init\n");

     return ;
 }

 void bunfly_exit()
 {
     printk("this is bunfly_exit\n");
 }

 module_init(bunfly_init);
 module_exit(bunfly_exit);

　　需要注意的是：编写模块函数时，声明模块的授权协议，如果没有的话，编译器有警告的，如果在模块函数中调用的设备驱动模型的代码，就必须要指定为GPL协议，否则是不能加载到内核中，在linux内核中输出函数不再是printf(), 而是用的是printk（）；printk相当于printf的孪生姐妹，她们一个运行在用户态，另一个则在内核态。

　　模块是动态加载内核中，是内核的一部分，它没有main函数，因此在编译的时候我们要需调用内核中的Makefile来编译模块；下面是Makefile文件内容：

 all:
     make -C /home/bunfly/source_code/linux-3.5 M=`pwd`

 clean:
     make -C /home/bunfly/source_code/linux-3.5 M=`pwd` clean

 obj-m += bunfly.o

在编辑Makefile的时候我们需要注意的是代码第8行：它分为三种模式：

（1）obj-不编入内核

（2）obj -y编入内核

（3）obj-m编译成模块

　　如果要将自己的模块写到make menuconfig菜单中去，就要用到另一个配置文件Kconfig，在Linux 内核源码树的每个目录下都有两个文档Kconfig和Makefile。分布到各目录的Kconfig构成了一个分布式的内核配置数据库，每个 Kconfig分别描述了所属目录源文档相关的内核配置菜单。在执行内核配置make menuconfig时，从Kconfig中读出菜单，用户选择后保存到.config的内核配置文档中。在内核编译时，主Makefile调用这 个.config，就知道了用户的选择。这个内容说明了，Kconfig就是对应着内核的每级配置菜单。