内核

单内核体系设计、但充分借鉴了微内核设计体系的优点，为内核引入模块化机制。

内核组成部分：

kernel：内核核心，一般为bzimage，通常在/boot目录下，名称为vmlinuz

kernel object：内核对象一般有三种选择，一般放置于/lib/modules/VERSION-RELEASE/

[ ]:N 不选择

[ ]:M 选择编译为模块

[ ]:Y 直接选择成为核心组成部分

辅助文件：ramdisk有以下两种

initrd

initramfs

运行中的内核；

uname命令

uname - print system information

uname [OPTION]...

-a：显示所有信息

-s：显示内核即操作系统名称

-n：显示主机节点名称

-r：内核的版本号和release号

-v：显示内核的版本制作信息

-p：显示处理器架构信息

-m：显示内核所在的硬件平台名称

-o：显示操作系统名称

模块：

lsmod命令

显示由核心已经装载的内核模块

lsmod显示的信息来自于cat /proc/modules文件

modinfo：查看模块的详细信息

eg：modinfo ext4

modinfo [ -0 ] [ -F field ] [ -k kernel ] [ modulename|filename... ]

-k：显示指定内核的详细信息

-p：显示模块参数

-n：只显示模块文件路径

-a：只显示模块作者

-d：显示decription

-l：license

modprobe：装载或卸载内核模块

modprobe [ -C config-file ] [ modulename ] [ module parameters... ]

默认配置文件：/etc/modprobe.conf,/etc/modprobe.d/*.conf

-n：用作测试

-q：静默模式

-r：移除模块

-C：指明读取模块的配置文件路径

modprobe -r [ modulename... ] 卸载某模块

depmod：内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具；

装载或卸载内核模块：

insmod：装载模块(不解决依赖性关系)

insmod [ filename ] [ module options... ]

rmmod：卸载模块

rmmod [ modulename ]

/proc目录：内核把自己内部状态信息及统计信息，以及可配置参数通过proc伪文件系统加以输出

参数：

只读：输出信息

可写：可接受用户指定“新值”来实现对内核某功能或特性的配置

/proc/sys

(1)sysctl命令用于查看或设定此目录中诸多参数

sysctl -w path.to.parameter=VALUE

sysctl -w kernel.hostname=danran.com

(2)echo命令通过重定向的方式也可以修改大多数参数的值

echo "VALUE" > /proc/sys/path/to/parameter

sysctl

配置文件：/etc/sysctl.conf

(1)设置参数

sysctl -w parameter=VALUE

(2)通过读取配置文件件设置参数生效

sysctl -p [/path/to/conf_file]

内核中的路由转发

sysctl -w /proc/sys/net/ipv4/ip_forword=1

常用的参数：

net.ipv4.ip_forword

kernel.hostname

sysctl -w vm.drop_caches=1 清理系统缓存

/sys目录：

sysfs：输出内核识别出的各硬件设备的相关属性信息，也有内核对硬件特性的设定信息，有些参数是可以修改的，用于调整硬件工作特性。

udev：通过此路径下输出的信息动态为各设备创建所需要设备文件，udev是运行用户空间程序：专用工具：udevadmin，hotplug

udev为设备创建设备文件时，会读取其事先定义好的规则文件，一般在/etc/udev/rules.d及/usr/lib/udev/rules.d目录下

ramdisk文件的制作

(1) mkinitrd 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件

mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r) 由当前系统版本生成相应版本的initramfs文件

(2) dracut命令 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件

dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

编译内核

前提：

(1) 准备好开发环境

(2) 获取目标主机上硬件设备的相关信息

(3) 获取到木变主机系统功能的相关信息，例如要启动的文件系统

准备好开发环境：

包组(Centos 6)

Server Platform Development

Development Tools

目标主机硬件设备的相关信息：

CPU：

cat /proc/cpuinfo

x86info -a

lscpu

PCI

lspci 查看PCI设备的信息

-v

-vv

lsusb 查看usb设备的信息

lsblk 查看块设备的信息

了解全部硬件设备信息

hal-device

简单依据模板文件的制作过程：

tar xf liunx-3*.tar.gz -C /usr/src -C指定指定目录

cd /usr/src

ln -sv linux-3* linux 创建解压文件的软链接linux

cd linux

cp /boot/config-$(uname -r) ./.config 复制boot目录下的config-$(uname -r)文件到当前目录下并命名为.config

make menuconfig 执行编译,配置内核选项

.config 文件文件

make help

screen 打开一个会话

make -j # #可以同内核核心数一致，也可以是核心的两倍，多线程同时编译

make modules——install 安装模块

make install 安装内核

安装bzImage为/boot/vmlinuz-VERSION-RELEASE

生成initramfs文件

编辑grub的配置文件

init 6 重启系统，并测试使用新内核

编译内核步骤

(1) 配置内核选项

支持“更新”模式进行配置

(a) make config:基于命令行以遍历的方式去配置内核中可配置的每个选项

(b) make menuconfig：基于curses的文本窗口界面

(c) make gconfig：依赖GTK开发环境的窗口界面

(d) make xconfig：基于QT开发环境的窗口界面

支持“全新配置”模式进行配置

(a) make defconfig：基于内核为目标平台提供的“默认”配置进行配置；

(b) make allnoconfig：所有选项均回答为“no”

(2) 编译

make [-j #]

如何只编译内核中的一部分功能:

(1) 只编译某某子目录中的相关代码

cd /usr/src/linux

make dir/ (只能使用相对路径)

(b) 只编译一个特定的模块

cd /usr/src/linux

make dir/file.ko

eg:只为e1000编译驱动

make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko

如何交叉编译内核

编译的目标平台与当前平台不相同

make ARCH=arch_name

要获取特定目标平台的使用帮助

make ARCH=arch_name help

如何在已经执行过编译操作的内核源码树做重新编译

事先清理操作

make clean：清理大多数编译生成的文件，但会保留config文件等；

make mrproper：清理所有编译生成的文件、config及某些备份文件

make distclen：mrproper、patches以及编辑器备份文件

screen命令

打开新的screen

screen

退出并关闭screen

exit

剥离当前screen

Ctrla,d

显示所有已经打开的screen

screen -ls

恢复某screen

screen -r [SESSION]