一、什麼是內核;
內核官方:http://www.kernel.org
內核洋文用 kernel,我剛才翻了一下詞典,kernel 中文意思是內核、核心、中心、精髓的意思;也是果仁、果核的意思。從字面理解,kernel 是一事物的中心,植物的果實最重要的也是果仁和果核;:) 由此我們可以推斷內核是操作系統的中心。
我們知道Linus Torvalds 開發了Linux ,其實他開發的就是內核,按內核官方主頁的理解,這個內核就是Linux ;其它的擴展和應用都是圍繞內核而展開的。所有Linux應用程序都會和內核發生直接或者間接的接觸;比如硬件需要內核支持,網絡的通信也需要內核支持;文件系統更需要內核支持... ...
直言我的能力的不行,如果您想了解和學習解操作系統,我寫的教程只是初級應用,理論性的東西不是一言兩語能說的清楚的,更不是應用者能說的清楚的。
二、為什麼需要編譯內核和管理內核
硬件是需要內核支持才行,有些硬件的支持沒有被編入內核,這也需要我們重編內核;內核的包含的不僅僅是設備的驅動,還有其它的內容,比如網絡協議的支持,防火牆的支持... ... 比如iptables的實現,有些功能是需要內核支持的,如果內核與iptables相關的內容沒有被編入,iptables 相關的功能就無法實現;
三、內核編譯方法
請參考:《編譯內核操作流程 ──為新手指南》
四、管理內核模塊的相關命令
1、lsmod 列加以掛載的內核模塊;
lsmod 是列出目前系統中已加載的模塊的名稱及大小等;另外我們還可以查看 /proc/modules ,我們一樣可以知道系統已經加載的模塊;
[root@localhost beinan]# lsmod
2、modinfo 查看模塊信息;
modinfo 可以查看模塊的信息,通過查看模塊信息來判定這個模塊的用途;
[root@localhost beinan]# moinfo 模塊名
舉例:
[root@localhost beinan]# modinfo ne2k-pci filename: /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel/drivers/net/ne2k-pci.ko author: Donald Becker / Paul Gortmaker description: PCI NE2000 clone driver license: GPL parmtype: debug:int parmtype: options:array of int parmtype: full_duplex:array of int parm: debug:debug level (1-2) parm: options:Bit 5: full duplex parm: full_duplex:full duplex setting(s) (1) vermagic: 2.6.11-1.1369_FC4 686 REGPARM 4KSTACKS gcc-4.0 depends: 8390 alias: pci:v000010ECd00008029sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00001050d00000940sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v000011F6d00001401sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00008E2Ed00003000sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00004A14d00005000sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00001106d00000926sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v000010BDd00000E34sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00001050d00005A5Asv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v000012C3d00000058sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v000012C3d00005598sv*sd*bc*sc*i* alias: pci:v00008C4Ad00001980sv*sd*bc*sc*i* srcversion: 6ACE95F441CD26DF9DC31C2
上面的例子是我們查看 ne2k-pci 這個模塊的信息,通過查看,我們知道ne2k-pci 模塊是8029網卡(PCI NE2000 clone driver)的驅動;模塊是位於 /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel/drivers/net/ 中ne2k-pci.ko
我們現在常用的網卡也有8139的,8139網卡所用的驅動是 8139too ;查查看?
[root@localhost beinan]# modinfo 8139too
我們再查查vfat 和ntfs 的模塊信息;
[root@localhost beinan]# modinfo vfat [root@localhost beinan]# modinfo ntfs
自己嘗試一下;
注意: 模塊名是不能帶有後綴的,我們通過modprobe -l 所看到的模塊,都是帶有.ko 或.o後綴;
3、modprobe 掛載新模塊以及新模塊相依賴的模塊
modprobe 我們常用的功能就是掛載模塊,在掛載某個內核模塊的同時,這個模塊所依賴的模塊也被同時掛載;當然modprobe 也有列出內核所有模塊,還有移除模塊的功能;下在我們舉個例子說一說咱們常用的功能和參數;
modprobe [-v] [-V] [-C config-file] [-n] [-i] [-q] [-o ] [parameters...] modprobe -r [-n] [-i] [-v] ... modprobe -l -t [ -a ...]
上面是modprobe 的用法,具體更為詳細的幫助,我們可以查看 man modprobe ;
[root@localhost beinan]# modprobe -c
modprobe -c 可以查看modules 的配置文件,比如模塊的別名是什麼等;
[root@localhost beinan]# modprobe -l
modprobe -l 是列出內核中所有的模塊,包括已掛載和未掛載的;通過modprobe -l ,我們能查看到我們所需要的模塊,然後根據我們的需要來掛載;其實modprobe -l 讀取的模塊列表就位於 /lib/modules/'uname -r' 目錄中;其中uname -r 是內核的版本;
[root@localhost beinan]# uname -r 2.6.11-1.1369_FC4 [root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/
通過上面的命令,自己試試看?
[root@localhost beinan]# modprobe 模塊名 注:掛載一個模塊;
舉例:
[root@localhost beinan]# modprobe ne2k-pci 注:掛載 ne2k-pci 模塊; [root@localhost beinan]# modprobe vfat 注:掛載vfat 模塊 [root@localhost beinan]# modprobe ntfs 注:掛載ntfs 模塊 [root@localhost beinan]# lsmod 注:列出已掛載模塊, 我們會看到ne2k-pci ,vfat ,ntfs的模塊 ;
注意: 模塊名是不能帶有後綴的,我們通過modprobe -l 所看到的模塊,都是帶有.ko 或.o後綴;
[root@localhost beinan]# modprobe -r 模塊名 注:移除已加載的模塊,和rmmod 功能相同;
注意: 模塊名是不能帶有後綴的,我們通過modprobe -l 所看到的模塊,都是帶有.ko 或.o後綴;
[root@localhost beinan]# modprobe -r 模塊名
舉例:
[root@localhost beinan]# modprobe -r ne2k-pci
就說這麼多吧,更為詳細的還是用 man modprobe 來查看和嘗試;
4、rmmod 移除已掛載模塊;
命令格式:
rmmod 模塊名
注意: 模塊名是不能帶有後綴的,我們通過modprobe -l 所看到的模塊,都是帶有.ko 或.o後綴;
舉例:
[root@localhost beinan]# rmmod vfat 注:移除已掛載的模塊vfat
5、depmod 創建模塊依賴關系的列表
這個模塊管理工具是創建模塊依賴關系的列表,有幾個參數我們注意一下就行了,目前的的Linux 發行版所用的內核是2.6x版本,是自動解決依賴關系,所以這個命令知道就行了;模塊之前也有依賴關系,比如我們想驅動USB 移動硬盤,目前有兩種驅動,一種是udev ,在內核中有,但目前不太穩定;另一種辦法是用usb-storage驅動,而usb-storage 依賴的模塊是scsi 模塊,所以我們要用usb-storage 的模塊,也得把scsi 編譯安裝;
再舉個例子:sata的硬盤,在Linux中的設備表示的是/dev/sd* ,比如 /dev/sda,/dev/sdb 等... 系統要驅動 sata硬盤,則需要把sata在內核中選中,或編譯成模塊,或內置於內核之中,在此同時,還需要在內核中選中ide ,scsi 的支持等;
depmod 工具的洋文原意:depmod — program to generate modules.dep and map files.(我譯的:為modules.dep 文件或映射文件創建依賴關系)
[root@localhost beinan]# depmod -a 注:為所有列在/etc/modprobe.conf 或/etc/modules.conf 中的所有模塊創建依賴關系,並且寫入到modules.dep文件; [root@localhost beinan]# depmod -e 注:列出已掛載但不可用的模塊; [root@localhost beinan]# depmod -n 注:列出所有模塊的依賴關系,但僅僅是輸出出來 (Write the dependency file on stdout only)
注:modules.dep 位於 /lib/modules/內核版本 目錄
比如 Fedora Core 4.0 中,系統默認的內核:
[root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/modules.dep /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/modules.dep
6、insmod 掛載模塊;
insmod 這個工具,和modprobe 有點類似,但功能上沒有modprobe 強,modprobe 在掛載模塊是不用指定模塊文件的路徑,也不用帶文件的後綴.o 或.ko ;而insmod 需要的是模塊的所在目錄的絕對路徑,並且一定要帶有模塊文件名後綴的(modulefile.o 或modulesfile.ko );
對於這個工具,我們只是介紹一下, 並不推薦使用。因為模塊有依賴關系,對於新手來說,可能不知道這個模塊依賴和哪個模塊依賴;
舉例:
[root@localhost beinan]# insmod /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel/drivers/net/tg3.ko
我們要到 /lib/modules/內核版本 uname -r 的命令輸出/kernel/drivers 中找相對應的模塊才行,要有絕對路徑,而且必須要用到文件名的全稱,不能把文件名的後綴省略;
五、與內核模塊加載相關的配置文件;
1、模塊的配置文件 modules.conf 或 modprobe.conf
內核模塊的開機自動掛載模塊一般是位於一個配置文件,一般的Linux發行版本都有 /etc/modules.conf 或 /etc/modprobe.conf 。比如Fedora Core 4.0 內核模塊開機自動加載文件是 /etc/modprobe.conf ;在這個文件中,一般是寫入模塊的加載命令或模塊的別名的定義等;比如我們在modules.conf 中可能會發行類似的一行 ;
alias eth0 8139too
而8029的網卡應該是
alias eth0 ne2k-pci
這樣系統啟動的時候,首先會modprobe 8139too ,然後再為8139too 指定別名為 eth0,然後我們在登錄的時候,用 ifconfig 就會查看到網卡的IP 等情況,當然您得為網卡設置IP 才行;
一般的情況下,modproe.conf 或modules.conf的內容 是我們用相應的硬件配置工具而生成的;如果您的硬件驅動是沒有被內核支持,您自己到硬件的廠商下載而來的驅動。一般的情況下都有安裝和幫助文件。他們的驅動在配置時,他會寫入硬件的支持到modules.conf 或modprobe.conf 文件中。
再比如我們的聲卡在modules.conf 或modprobe.conf 中也有相應的內容,這是由alsaconf 配置工具生成的,明白了吧;同理網卡在modprobe.conf 或modules.conf中的內容也是由網卡的配置工具而來的。
有些硬件是以內核模塊的方式驅動的,模塊一旦加載上就能用,也沒有什麼配置工具,比如vfat 和ntfs 的支持;如果是硬件驅動不以模塊的方式支持,而是直接編入內核,也不會用在modprobe.conf 或 modules.conf 中加入什麼內容;
如果您有些模塊不能開機加載,您想讓一些模塊加機自動加載,就可以把modprobe 模塊 直接寫入配置文件;
2、內核模塊其它配置文件
內核模塊的其它配置文件還是需要了解的,比如 /lib/modules/內核版本目錄下的幾個文件;了解一下就行;比如:
[root@localhost beinan]# uname -r 2.6.11-1.1369_FC4 [root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/ build misc modules.ccwmap modules.ieee1394map modules.isapnpmap modules.symbols source kernel modules.alias modules.dep modules.inputmap modules.pcimap modules.usbmap
六、硬件驅動在系統中的目錄;
硬件驅動在內核中以模塊支持的目錄;
硬件驅動是必須由內核支持的,無論是我們自己安裝驅動,還是內核自帶的驅動都是如此。硬件驅動如果是以內核模塊支持的,驅動目錄位於: /lib/modules/內核版本/kernel/目錄 或 /lib/modules/內核版本/kernel/drivers 目錄中;
[root@localhost beinan]# uname -r 2.6.11-1.1369_FC4 [root@localhost beinan]# ls /lib/modules/2.6.11-1.1369_FC4/kernel arch crypto drivers fs lib net sound
注:只有驅動在內核中以模塊的方法支持,驅動才位於 /lib/modules/相應的目錄;如果是直接置入內核的,不會出現在/lib/modules驅動相關的目錄;
七、自己編譯驅動的辦法;
如果是硬件廠商或者開源社區提供的驅動(沒有集成在內核源碼中的),編譯驅動過程一般是./configure ;make;make install ,有時程序不提供./configure ,我們可以make或make install ,或者執行make;make install ;如果不能make install ,則需要我們自己復制.o或者.ko文件到 /lib/modules/內核版本/kernel/目錄 或 /lib/modules/內核版本/kernel/drivers 目錄中相應的驅動目錄;
這個還是自己嘗試吧,說也說不清楚,遇到問題後就知道怎麼弄了;具體的還是驅動的REAME和INSTALL為准;
現在大多驅動都是在編譯安裝時,都自動復制.o或.ko 文件到內核模塊目錄,大多不用我們自己動手復制過去。如果您嘗試編譯安裝聲卡驅動 alsa-drivers 就會明白我所說的意思;
如果是我們通過重編內核來解決驅動問題,可以查看/usr/src/目錄中的內核源碼目錄中的 Documentation 的REAME ;所有的幫助文件都在那裡;
後記:
內核編譯對新手來說是有點困難,我寫過類似的文檔也有好多篇,但是不是新手弟兄從中能學到點什麼,我不太知道;畢竟我寫的文檔在內核文件告訴一些基本的流程和注意的事項;內核的配置只有多實踐才能學會,在配置內核時,要多看看幫助;
內核模塊管理方面我在本文中已經寫了一些,大體上就這些,如果想要知道更為詳細的,只能是自己看man 和--help了,我寫文檔也無非是查看這些東西,然後實踐再寫給大家;我能寫出來,我想您的能力並不一定比我差,應該超出我才對;
後記:
內核編譯對新手來說是有點困難,我寫過類似的文檔也有好多篇,但是不是新手弟兄從中能學到點什麼,我不太知道;畢竟我寫的文檔在內核文件告訴一些基本的流程和注意的事項;內核的配置只有多實踐才能學會,在配置內核時,要多看看幫助;
內核模塊管理方面我在本文中已經寫了一些,大體上就這些,如果想要知道更為詳細的,只能是自己看man 和--help了,我寫文檔也無非是查看這些東西,然後實踐再寫給大家;我能寫出來,我想您的能力並不一定比我差,應該超出我才對;