精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思编译 linux 外部驱动模块时的基础学问linux 内核模块编译引言为了清楚的编译 Linux 内核,内核编译系统使用 Kbuild 规章对编译的过程以及依靠进行规约；在内核模块的编译中,为了保持与内核源码的兼容以及传递编译链接选项给 GCC,也使用Kbuild 规章；内核模块的源代码可以在内核源码树中,也可以在内核源码树外,当使用 Kbuild 时,两种情况的编译方式也大致相像；一般的内核模块在开发时,都是放在源码树外的；本文主要是针对源码树外部的内核模块的编译；为了屏蔽内核模块编译的复杂性,开发人员需要编写额外的Makefile ,最终让编译内核模块就像编译一般的应用程序一样,敲入” make”就行了；本文后面就给了一个实例；编译外部模块在编译外部模块之前,需要第一预备好当前内核的配置以及内核头文件,同时,当前内核的modules enable选项应当开启 〔编译内核时指定〕；命令行选项使用如下命令编译外部模块：make – C M= 其中 -C 说明 make 要调用 下的 Makefile ,该 Makefile 就是内核的Makefile ,M 为该 Makefile 的参数,指定外部模块源码的路径；当 译外部模块；Makefile 接收到 M 参数时,就默认编例如,当前目录下存放一个外部模块的源码,其编译命令如下：make – C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` 其中 uname –r 猎取当前运行内核的版本,pwd 为当前源码路径,将其绽开之后为：make – C /lib/modules/ 2.6.42.9/build M=/home/user/hello 其中 /lib/modules/ 2.6.42.9/build是指向内核源码目录的符号链接；编译完成之后,要安装驱动时,调用如下命令：make – C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` modules_install 编译目标 modules 编译外部模块,默认目标就是 modules modules_install安装编译胜利了的外部模块,默认的安装目录为/lib/modules//extra/,前缀可以同过 INSTALL_MOD_PATH 指定；clean 清除选项 help 列出可用的外部目标名师归纳总结 Kbuild文件Makefile第 1 页,共 4 页在执行了 make – C /lib/modules/`uname-r`/build M=`pwd`之后,内核源码树中的会再次跳转到 `pwd`目录下,加载Kbuild 或 Makefile〔 假如没有Kbuild 文件,就加载Makefile ,因此, Kbuild 文件中的内容也可以放到Makefile 中〕；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思假如模块源码目录中的 Kbuild 或 Makefile 中没有定义编译目标时,编译过程最终是什么都没生成的；以下一行就是定义生成目标：obj- m: = .o .o ⋯上面的 obj-m 变量是指外部模块,其后面的一组 .o 最终生成.ko 模块；同样,仍有一个变量 obj-y ,它包含要静态编译进入内核的模块；本文不考虑它；在默认情形下,内核源码编译系统会将 .c 编译成 .o ,并最终链接生 成 .ko ；假如 .ko 需要多个源文件时, Kbuild或 Makefile 中要添加如下行：-y: = src1.o src2.o ⋯ .Makefile 与 Kbuild 合并为了屏蔽编译内核模块的复杂性,让使用人员简洁的调用 make/makeinstall 即可完成内核模块的编译,模块源码目录下通常添加了一个 wrapper Makefile ,供向的 Makefile 包含了 Kbuild部分,内容如下：ifneq 〔$〔KERNELRELEASE〕,〕 obj-m := hello.o else default:: $〔MAKE〕 -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` modules endif Kbuild 与 Makefile 分别当内核模块源码目录下同时包含了Kbuild 与 Makefile 时,编译系统只加载Kbuild 文件；两个文件内容分别如下：Makefile内容如下：default:: $〔MAKE〕-C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd` 这里的 Makefile 只是对内核 Makefile 调用进行了封装；Kbuild内容如下：EXTRA_CFLAGS := -I.-include ./xxx.h obj-m := module1.o module2.o module1-objs := src1.o module2-objs := src2.o 头文件在内核源码树中,头文件的存放规章如下：1.假如该头文件定义的是模块内部的接口,就头文件放在模块所在的目录下2.假如头文件中内容在内核其他子系统中使用,就放在 include/linux 模块版本名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思模块版本选项是通过内核编译选项CONFIG_MODVERSIONS 定义的,它是一个简洁的ABI 兼容性检查机制；对于模块的每个导出符号,都有一个对应的CRC 校验值；当模块加载或使用时,内核会用自己的 CRC值与模块的 CRC 值进行对比,假如不同,就拒绝加载模块；在内核源码树根目录中,其中的 Module.symvers 文件就包含了 内核全部的导出符号 以及全部编译后模块的导出符号 ；symbol from kernel〔vmlinux+all modules〕在编译内核时,根目录下会生成 Module.symvers 文件,它包含了内核以及编译后的模块导出的全部符号；对于每一个符号,相应的 CRC 校验值也被储存, Module.symvers 每一行数据格式如下： 0x2d036834 scsi_remove_host drivers/scsi/scsi_mod 当内核编译选项CONFIG_MODVERSIONS 关闭时,全部的CRC值都为 0x00000000 ；Module.symvers文件主要有以下用途：1.列出 vmlinux 和全部模块的导出函数2.列出全部符号的 CRC校验值symbol and extern modules当编译外部模块时,在 MODPOST 阶段时,会拜访内核源码树中的 Module.symvers 检测当前模块的外部符号是否已经被定义,同时,假如外部模块源码根目录下包含了 Module.symvers文件,该文件也会被检测；对于当前模块的每个外部符号,编译系统都会从当前目录下的Module.symvers以及内核源码树下的 Module.symvers中查找,检测是否有该符号；在 MODPOST 阶段,会在当前目录下生成一个新的 的全部符号；Module.symvers ,它包含 kernel 中未定义当外部模块需要从另一个外部模块中导入符号时,有三种方法可以解决；1.使用 top-level Kbuild 文件例如,两个模块 foo.ko,bar.ko ,其中 foo.ko 依靠 bar.ko 中的导出符号,可以使用一个顶层公用的 Kbuild 文件对两个模块同时编译,假设目录如下：./foo/ <= contains foo.ko ./bar/ <= contains bar.ko 顶层的 Kbuild 文件内容如下：obj-y := foo/ bar/ 执行 make -C $KDIR M=$PWD,在编译过程中,两个模块的导出符号是共享的；2.使用额外的 Module.symvers 文件第一生成外部模块 bar.ko ,生成之后, bar.ko 目录下生成一个 Module.symvers 文件,它包含了 kernel 中的 Module.symvers 未定义的全部符号 〔当然包含 bar.ko 的导出符号 〕；在编译 foo.ko 时,为了能拜访 bar.ko 的导出符号,可以将 bar.ko 生成的 Module.symvers 文件复制到 foo 编译目录；编译时,会 读取 foo 目录下的 Module.symvers 文件,同时,生成一个全部未在 kernel 中定义的符号文件 Module.symvers ；3. 调用 make 时传入参数 KBUILD_EXTRA_SYMBOLS杂项名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思模块编译有时候需要通过检查内核编译选项 Kbuild 中,可以直接使用这些选项；例如：obj-$〔CONFIG_EXT2_FS〕 += ext2.o ext2-y := balloc.o bitmap.o dir.o CONFIG_option 打算哪些功能被编译进模块,在ext2-$〔CONFIG_EXT2_FS_XATTR〕 += xattr.o 通常情形下, $〔CONFIG_EXT2_FS〕 的值为 m,y 或未定义；为m 时,说明目标模块编译成内名师归纳总结 核模块,如未y,就目标编译进vmlinux ,如未定义,就目标不编译；第 4 页,共 4 页- - - - - - -。
