linux 内核模块(驱动) 编译详解

墨蓝 2021-08-19 11:01 545阅读 0赞

### 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][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 install
    
    obj-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 modules
    
    make -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。

[https_blog.csdn.net_whatday_article_details_101916293]: https://blog.csdn.net/whatday/article/details/101916293