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編譯內核

Linux Kernel

Kernel

先介紹下Kernel是什麽,Kernel為操作系統的核心,提供多種功能,例如操作系統上的進程管理,文件系統,硬件驅動,網絡功能,安全功能...都是由Kernel控制的.

Kernel的設計流派:

單內核設計:所有的功能融為一個進程,各種功能以線程的方式運作,優點在於集中管理,效率高;缺點為某一線程故障,整個Kernel故障,典型應用為Linux.

微內核設計:所有的功能單獨運轉,效率低,單功能故障不會影響全局.典型應用Windows,Solaris.

Kernel的特點:

支持模塊化,雖然Linux為單內核設計,但是Linux支持將各種功能做成模塊,例如核心文件(基本功能),網絡功能,

硬件驅動...

模塊文件存放位置為: /lib/modules/2.6.18-194.el5/kernel/*.ko

支持模塊的動態裝載功能,各種功能模塊可以等用到時再裝載,極為高效.

Kernel的組成部分:

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

[root@el5 kernel]# ls /boot/vmlinuz-2.6.18-194.el5

模塊文件: /lib/modules/Kernel_Version - RPM_Version.OS/

[root@el5 kernel]# ls /lib/modules/2.6.18-194.el5/

③RAMDISK: 輔助文件

,Kernel加載rootfs(用戶空間)時需要識別分區,文件系統,使用此文件虛擬成硬盤或者文件系統,Kernel能正常加載rootfs

CentOS5: /boot/initrd-*

CentOS6,7:/boot/initramfs-*

ramdisk文件生成,此文件必須要匹配內核版本:

為當前系統內核版本生產ramdisk文件:

]# dracut ~/ramdisk $(uname -r)

內核模塊管理:

lsmod //查看當前運行內核已加載的模塊

[root@EL6 linux]# lsmod

Module Size Used by #分別為模塊名 模塊大小 模塊被引用數 被誰引用

rt3290sta 1251347 0

ppdev 8537 0

parport_pc 22690 0

lp 9242 0

modinfo module_name //查看模塊信息

modinfo -n module_name //查看模塊位置

modinfo -k kernel_version module_name //查看指定內核版本的信息

[root@EL6 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 //裝載或卸載模塊

[root@EL6 src]# modprobe -r xfs //卸載模塊

[root@EL6 src]# modprobe xfs //裝載模塊

insmod /path/to/module_name //強制裝載內核,insinsert的縮寫

rmod /path/to/module_name //強制卸載內核

特殊目錄: /proc /sys

/proc 偽文件系統,該目錄存放內核在運行中的信息與一部分可控制參數,通過此目錄可調整內核的一些可修改參數(大部分在/proc/sys目錄下).

修改內核參數的兩種方式:

1) 使用echo命令將值重定向到/proc目錄(偽文件系統不可直接編輯)

echo “EL6” >/proc/sys/kernel/hostname

2) 使用sysctl命令控制:

因為/proc目錄可修改的參數大概都在sys目錄下,所以sysctl命令把sys目錄作為根.前面的/proc/sys目錄省略,”/””.”代替, 例如:

修改/proc/sys/kernel/hostname的值為 “EL6”

sysctl kernel.hostname = EL6

sysctl -a 查看所有內核選項

sysctl -p 根據配置文件重讀一遍(/etc/sysctl.conf),修改配置文件永久生效

/sys 偽文件系統,該目錄用於存放內核設備的硬件信息,udev通過此目錄中的信息為設備在/dev/目錄下動態創建設備文件.

編譯內核:

準備工作:

1) 準備好編譯環境

Centos6 安裝包組: “Server Platform Development “ ,“ Development Tools ”

2) 獲取目標主機上的硬件設備相關信息

3) 獲取目標系統需要的內核功能信息

4) 獲取內核源碼包, (www.kernel.org)

比較方便的方法就是找個配置模板進行編譯安裝,Centos6/boot目錄提供模板config文件.

~]# tar -Jxvf linux-4.16.1.tar.xz -C /usr/src/linux #將源碼包解壓

~]# cd /usr/src/linux

linux]# make mrproper #刪除所有之前編譯的內容

linux]# make menuconfig #選定內核功能,如果報錯,根據提示安裝提示包

根據需求勾選功能即可, [*] 把功能內建到Kernel [M]把功能編譯成模塊 <>不啟用


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linux]# make -j 10 #開始編譯,-j 10 表示啟用10線程,根據cpu決定使用線程數

linux]# make install_modules #安裝模塊,創建相應位置的鏈接文件(,模塊)

linux]# make install #安裝內核,initramfs,grub

選擇內核功能的方式:

現有模板,以更新方式選擇內核功能:

make config 以文本方式遍歷內核的所有功能

make menuconfig 基於curses的文本窗口界面顯示

make gconfig 基於gtk圖形開發環境的圖形界面顯示(gnome)

make xconfig 基於QT圖形開發環境的圖形界面顯示(KDE)

make oldconfig 基於舊的config文件進行編譯

make localmodconfig 基於現操作系統已裝載的內核模塊進行編譯

基於新配置進行編譯

make defconfig 內核根據目標平臺提供默認配置

make allnoconfig 所有功能都不選

如何只編譯一部分功能:

cd /usr/src/linux #進入源碼樹

make dir/file.ko #只編譯一個模塊

make dir/ #編譯一個目錄

make install_modules #如果只是一個模塊,復制到(/lib/modules/version/,使用modprobe裝載)

make install #安裝

例如: make net/ #編譯網卡功能,編譯net目錄下所有模塊

如何誇平臺編譯(目標平臺與當前平臺不同):

make ARCH=ARCH_NAME

如何再次編譯,主要工作在於清理之前的編譯結果:

make clean #刪除目標編譯結果,保存配置文件與自己打的補丁

make mrproper #刪除所有編譯結果+config+various backup

make disclean #mrproper + 編譯器備份


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