linux 内核模块(驱动) 编译详解
一、准备工作
准备工作如何做,这里就不详说了。
a) 首先,你要有一台PC,装好了Linux。
b) 安装好GCC(这个指的是host gcc,用于编译生成运行于pc机程序的)、make、ncurses等工具。
c) 如果你是为当前PC机开发内核模块,那么准备工作就结束了。
如果你是为嵌入式系统Linux系统开发内核模块,则继续如下两步。
d) 安装好交叉编译工具链。例如,你的目标单板CPU可能是arm或mips等cpu,则安装相应的交叉编译工具链。安装后,需要将工具链路径添加到PATH环境变量中。例如,你安装的是arm工具链,那么你在shell中执行类似如下的命令,假如有类似的输出,就说明安装好了。
[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version
arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
e) 如果是为嵌入式系统编译模块,则要下载所需的内核源码,配置好,并编译一次。否则,无法编译模块。如果您不熟悉如何配置编译内核,可以参考如下文章:
《linux 内核编译详解》
https://blog.csdn.net/whatday/article/details/101916293
二、编译
编译模块,总得来说,有如下两种方法。
(1) 独立编译
(2) 将模块代码集成到内核源码包中,跟随Linux内核一块编译
由于涉及多种场景,因此下文只介绍独立编译
为了行文方便,这里假定我们要编译的模块名称叫hello,并且模块的C文件所在目录为/root/hello。
(1) 独立编译
首先,在/root/hello中建立一个Makefile。
如果模块只有一个.c文件,那么文件名必须是hello.c。
此时,Makefile内容超级简单,全部内容就如下一行:
obj-m := hello.o
如果模块由多个.c文件构成,例如,main.c,a.c,b.c。
此时,Makefile的全部内容如下:
obj-m := hello.o
hello-objs := main.o a.o b.o
为了适应更通用的情况,这里再对此makefile做点解释。
obj-m是个makefile变量,他的值可以是一串.o文件的表列。
列表中的每一项,代表一个模块。
其实,我们可以通过一个makefile编译出多个模块。
例如,假设hello目录下存放了多个模块的C文件,别是hello、hello2、hello3。
hello模块的构成:main.c a.c b.c
hello2模块的构成:main2.c a2.c b2.c
hello3模块的构成:hello3.c
此时,Makefile写成如下形式即可。
obj-m := hello.o hello2.o hello3.o
hello-objs := main.o a.o b.o
hello2-objs := main2.o a2.o b2.o
有了Makefile,就可以编译了。
但是,模块与内核总是相配套的。编译模块,总离不开内核源码。
因此,我们首先要确定内核源码的路径。这个分两种情况。
(i)嵌入式系统
既然是自己下载的源码,当然知道路径。
(ii)当前PC机系统
对于当前PC机系统,我们在前面准备工作中并没有为之下载源码。这是为什么呢?因为PC机在安装Linux时,已经安装了一份内核源码树。这个内核源码树,并不是完整的内核源码,但他包含了内核源码头文件,配置文件,以及编译内核模块所需的其他信息。因此,对于编译模块,有这些就足够了。我们可以通过如下方法确定当前PC机内核源码树路径。
首先执行 uname -r 命令,得到当前PC机上运行的内核的版本号。
假设输出是:2.6.33.3-85.fc13.i686.PAE
那么内核源码树的路径就是
/lib/modules/2.6.33.3-85.fc13.i686.PAE/build
同时,可以得知当前PC机系统,所有模块都安装到如下路径中了。
/lib/modules/2.6.33.3-85.fc13.i686.PAE/kernel
那么,有了这些信息,就可以开始编译了。
a) 编译命令:
make -C /path/to/kernel_src_dir SUBDIRS=/root/hello modules
假如只是为当前PC机运行的内核编译模块,且shell的当前工作目录就是/root/hello,那么命令可以简化为(后面的模块安装命令也可做类似的简化):
make -C /lib/modules/`uname -r`/build SUBDIRS=`pwd` modules
b) 模块安装命令:
假设这个模块是个网卡驱动。
(i)为当前pc安装模块
make -C /path/to/kernel_src_dir SUBDIRS=/root/hello INSTALL_MOD_DIR=kernel/drivers/net modules_install
上述命令执行后,模块就被安装到/lib/modules/2.6.33.3-85.fc13.i686.PAE/kernel/drivers/net目录中去了。
(ii)为嵌入式系统安装模块。假设kernel release version为x
make -C /path/to/kernel_src_dir SUBDIRS=/root/hello INSTALL_MOD_PATH=/path/to/rootfs_dir modules_install
上述命令执行后,模块就被安装到/path/to/rootfs_dir/lib/modules/x/kernel/drivers/net目录中去了。
c) 清除命令:
make -C /path/to/kernel_src_dir SUBDIRS=/root/hello clean
最后,为了编译的方便,我们在/root/hello下增加一个easy_make,内容如下。
BASEDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)
KERNEL_SRC_TREE ?= $(BASEDIR)/build
PWD :=$(shell pwd)
INSTALL_DIR ?= kernel/drivers/net.PHONY: all
all: clean modules installobj-m := hello.o hello2.o hello3.o
hello-objs := main.o a.o b.o
hello2-objs := main2.o a2.o b2.o.PHONY:modules
modules:
$(MAKE) -C $(KERNEL_SRC_TREE) SUBDIRS=$(PWD) modules
@echo $(abc-y).PHONY:clean
clean:
$(MAKE) -C $(KERNEL_SRC_TREE) SUBDIRS=$(PWD) clean.PHONY:install
install:
$(MAKE) -C $(KERNEL_SRC_TREE) SUBDIRS=$(PWD) INSTALL_MOD_DIR=$(INSTALL_DIR) modules_install
这样的话,我们以后只需要cd到/root/hello目录,简单的执行如下命令,就可以完成相应的操作了^_^
make -f easy_make modulesmake -f easy_make install make -f easy_make clean
上述makefile默认是为当前PC机编译模块。如果想用他为嵌入式系统编译模块,则可以修改其中的KERNEL_SRC_TREE与INSTALL_DIR的值,或者直接从命令行传入。
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