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Linux内核编程 四川大学计算机学院网络安全实验室 陈家军 讲座内容 Linux内核简介 Linux内核编程基础 Linux内核模块编程 关于linux内核学习 Linux内核发行版简史 Linux内核树 2.6.x内核 基础稳定版本 2.6.x.y内核 稳定内核，包含了对一个给定的2.6.x内核的一些重要问题的修复 -rc内核 候选的发布内核，具有不稳定性 2.6.x -git 内核 Linus维护的内核树的每日快照，它们比-rc内核更具实验性质。 2.6.x -mm 内核 这些是Andrew Morton发布的实验性质的内核，包含了新特性和实验性补丁 GNU/Linux 操作系统的基本体系结构 Linux 内核的主要子系统 Linux内核配置和编译 内核配置 make config（基于文本的命令行配置工具） make menuconfig （基于ncurse库编制的图形配置工具） make xconfig （基于X11的图形配置工具） make gconfig （基于gtk+的图形配置工具） make defconfig（为你的体系结构创建一个默认配置） make 编译内核，生成内核映像文件、内核模块 make install 安装内核映像 make modules_install 安装内核模块 内核开发的特点 没有libc库 没有内存保护机制 小而固定的栈 同步和并发 不要轻易在内核中使用浮点数 Linux内核模块编程 Linux内核模块管理工具 insmod 安装内核模块 rmmod 卸载内核模块 depmod 创建模块依赖文件 modprobe 提供依赖性分析，错误检查等功能和选项 depmod xxx.ko #为某个创建依赖文件 modprobe xxx.ko #加载某个模块 modprobe -r xxx.ko #卸载某个模块 lsmod 显示当前加载的所有模块，相当cat/proc/modules modinfo 查看内核模块信息 编程环境准备 从网站上获得一个“主线”内核，在自己的系统中配置并构造好内核树。因为2.6内核的模块要和内核源代码树中的目标文件链接。 简单说，你必须先配置过内核,执行过 make,然后才能 make 你自己的模块。要运行编译出的模块，最好安装编译后的内核（ make install 、 make modules_install ）。 也可以安装Linux发行版的内核开发包，需要你的机器上已经安装了kernel-devel这个包，也就提供编译模块所必须的东西：内核的头文件、目标文件和一些Makefile。 发行版厂商提供的内核通常打了许多补丁，从而和主线内核存在一些差异。 Linux内核编程实例1 内核模块Makefile make -C $(KDIR) M=$(shell pwd) clean 删除所有编译生成文件 Linux内核编程实例2 相应的Makefile Linux内核编程实例3 内核模块参数 可以在系统启动或模块装载时在指定参数值，这些参数属于全局变量。 定义一个模块参数可通过宏module_param()完成 module_param(name, type, perm) name: 变量的名称 type: 变量的类型 perm: sysfs文件系统下的对应文件权限（0则表示禁止所有的sysfs项） 实例3 运行截图 Linux内核调试方法 Oops和panic 企业版的linux厂商一般将他们的内核定制为发生一个oops是就使内核崩溃（panic）。 oops（慌张）消息包含系统错误的细节，如 CPU 寄存器的内容。在 Linux 中，调试系统崩溃的传统方法是分析在发生崩溃时发送到系统控制台的 oops 消息。 kgdb内核调试器 kgdb是一个补丁（已集成到新版本的内核中。在Kernel hacking里，需要在编译内核时选上）。它可以让我们在远端主机上通过串口利用gdb的所有功能对内核进行调试。您可以接着深入到内核中、设置断点、检查数据等其它操作（类似于在应用程序上使用 gdb 的方式）。 kdb内核调试器 kdb是kgdb的一种替代品，这个补丁对内核源代码进行了很多修改，是调试在本地主机上就可以进行。 Kernel panic 关于Linux内核学习 Linus Torvalds的回答过类似的问题：你必须使用过Linux。（动手编译内核） 至少要对内核有一个大概了了解。《Linux内核设计与实现》，英文名Linux Kernel Development（LKD），此书是当