Linux下的内核编译与模块操作

uykjgfh

一：实验环境
1）:虚拟机
2）:linux系统
3）:linux系统的硬盘的空余空间要大于7G
4）:虚拟机的内存要大于2.5G以上
二：实验目标
1）:源码编译Linux内核
2）:使用Linux内核模块
3）:实战-编译一个NTFS内核模块，实现linux挂载NTFS文件系统并实现读写功能
三:实验脚本
第一块 --源码编译Linux内核

linux系统与windows系统是两种截然不同的系统，windows系统中的软件都是需要付费的，而linux系统中的软件大多数都是开源免费的。因此直接将U盘或者光盘塞进linux系统中是不能够使用的。那么NTFS是属于windows系统下的一种文件系统，linux系统能够使用吗？linux系统实质上是不能够支持NTFS系统的，但是在linux系统中有很多时候是需要用到NTFS文件系统的，因此linux系统在内核中以模块的形式对微软的NTFS文件系统进行编辑，在我们需要使用的时候，只需要将NTFS文件系统的开

启处开启一下就OK了。相对于个人与企业比较来说，个人使用的情况就比较多了，我们直接将NTFS开启了，微软不会告我们侵权的，而大型的企业就不行，需要使用NTFS文件系统，就必须要向微软付费，不然后果就会很严重了，直接告你侵权。

执行步骤：

1、到www.kernel.org上下载相应的内核源码包

2、确认你的系统中已经具备了编译软件的基本条件，也就是要安装make ，gcc， gcc-c++ ，ncurses-devel和库工具等等 。  开发工具和库

3、解压内核源码包

4、配置内核编译参数

5、编译内核

6、安装编译好的内核与模块

7、查看或修改GRUB菜单（为了确认你是不是真的把内核安装好了）

8、重新启动系统，测试新内核的工作情况

下面具体来看一下，在RHEL6上如何重新编译内核，并升级到linux-3.19.8.tar.xz 的详细步骤：
查看当前系统的内核版本
root@xuegod163 ~]#uname -r
2.6.32-431.el6.x86_64
添加一块硬盘20G,并分区：
对新添加的硬盘
[iyunv@localhost ~]#fdisk  /dev/sdb  #分区sdb1，并将所有的空间都给sdb1
[iyunv@localhost ~]#mkdir /sdb1  #创建一个目录，此目录作为挂载点
[iyunv@localhost ~]#mkfs.ext4 /dev/sdb1  #对分区进行格式化
[iyunv@localhost ~]#mount /dev/sdb1 /sdb1  #对分区进行挂载

1：到www.kernel.org上下载相应的内核源码包

wget  https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.19.8.tar.xz

[iyunv@localhost ~]# ls  #查看，看到linux的内核3.19.8的压缩包已经下载到根目录下了

anaconda-ks.cfg    linux-3.19.8.tar.xz   模板  文档  桌面

install.log        vmware-tools-distrib  视频 下载

install.log.syslog  公共的                图片  音乐

2、确认你的系统中已经具备了编译软件的基本条件，也就是要安装make、gcc、gcc-c++ 、ncurses-devel和库工具等等
3、解压内核源码包

解压内核：

[iyunv@localhost ~]#cp linux-3.19.8.tar.xz /sdb1  #将下载的内核压缩包拷贝到/sdb1下
[iyunv@localhostsdb1]# ls
linux-3.19.8.tar.xz lost+found
[iyunv@localhostsdb1]# xz -d linux-3.19.8.tar.xz  #将内核压缩包进行解压
[iyunv@localhostsdb1]# ls
linux-3.19.8.tar linux-3.19.8.tar.xz lost+found
[iyunv@localhostsdb1]# tar xf linux-3.19.8.tar  #再次进行解压
[iyunv@localhostsdb1]# ls
linux-3.19.8 linux-3.19.8.tar lost+found
[iyunv@localhostsdb1]# du -sh linux-3.19.8  #查看总的源代码为642M
642M         linux-3.19.8
[iyunv@localhostsdb1]# free –m  #看到大量的缓存483M
             total       used       free    shared    buffers     cached
Mem:          3009       2104        904          0         68       1552
-/+buffers/cache:        483       2526
Swap:         3999          0       3999
[iyunv@localhostsdb1]# reboot  #清除一下缓存
[iyunv@localhost ~]#mount /dev/sdb1 /sdb1  #由于重新启动了，我们并没有设置开机自动挂载，因此，直接查看/sdb1是看不到任何东西的，所以需要重新挂载一下。
[iyunv@localhost ~]#df -h
/dev/sdb1              20G  1.4G  18G   8% /sdb1
[iyunv@localhost ~]#cd /sdb1
[iyunv@localhostsdb1]# ls
linux-3.19.8  linux-3.19.8.tar  lost+found
#这个时候我们可以看到，内核压缩包的解压包已经出现了
[root@localhostlinux-3.19.8]# make menuconfig  #通过一个图形界面，来配置内核的参数
#打开配置，找到NTFS的位置，使Linux系统支持windows系统下的NTFS文件系统

NTFS的位置如下图
                           

选择“Filesystem”  然后按回车。

选择DOS，回车

选择NTFSfile system support  回车，<>中会出现“M” 下面会自动出现两个选项值。

光标下移到：NTFS write support （NTFS支持）.选择，空格，

这样就编辑好了。

选择exit回车退出。

##现在我们已经编译成功了，成功之后会在sdb1下的内核解压包中产生配置文件，
[root@localhostlinux-3.19.8]# vim /sdb1/linux-3.19.8/.config

#可以看到NTFS的配置文件的读写权限已经开启了，Yes是启用了，而linux下内核中默认是不启用NTFS的
NTFS的DEBUG并没有设置
注：
以上的只是修改了下载下来的linux-3.19.8.tar.xz形式的内核包。在图形界面中，我们可以看出有许多需要修改的地方，但是我们并不知道应该修改那一项，这个时候把linux系统中自带的NTFS文件系统的配置文件拷贝到（vim /sdb1/linux-3.19.8/.config）刚才修改之后内核的配置文件中。如果（vim /sdb1/linux-3.19.8/.config）刚才修改之后内核的配置文件目录中有“.config”的文件就进行修改，没有的话就会重新生成。这样的话，填加的NTFS这样的一个支持功能之后，其他需要使用的内容还是会用系统自带的内核编辑好的内容，不需要对他进行修改。
解释：
A=为下载的内核包的配置文件
B=为系统自带的NTFS配置文件
指：将A与B两个配置文件放在同一个目录下，如果A里面有B文件里面以.Config开头的文件就进行修改，如果A里面没有，B里面有，那么A里面就自动生成B有而A没有的文件。
最后在使用NTFS的过程中，就会直接使用B里面的其他内容。
[iyunv@localhost linux-3.19.8]# vim/boot/config-2.6.32-220.el6.x86_64  #查看一下系统中的NTFS的配置文件

#这是系统自带的NTFS配置文件，自带的配置文件中可以看出NTFS并没有开启，这就说明了linux下的系统是能够使用NTFS文件系统的，但是需要开启之后才能够使用
[root@localhostlinux-3.19.8]# cp /boot/config-2.6.32-220.el6.x86_64 /sdb1/linux-3.19.8/.config  #将系统自带的NTFS文件系统的配置文件拷贝到刚才生成的配置文件目录中。

拓展：
#在这里，我们不知道选择那一项的时候，可以使用另一种方法
[iyunv@localhost linux-3.19.8]# make menuconfig  


#选择<select> =选择，搜索。直接按下空格  输入“/”

#输入你想要搜索的内容

#这样你只需要按照它给出的步骤输入就OK了
下面我们在复制好的.config中只增加一个功能，就是增加对NTFS读写功能。复制完.config后，执行命令：
[iyunv@xuegod163 linux-3.19.8]#pwd
/sdb1/linux-3.19.8
[iyunv@xuegod163 linux-3.19.8]#make menuconfig

向下移动光标找到如下内容：









保存后，按下esc或 选中Exit 进程退出


编译内核
[root@localhostlinux-3.19.8]# make bzImage#生成内核       ，此内核是经过压缩的内核
这里需要一段时间，取决于你的系统性能。
BUILD   arch/x86/boot/bzImage
此处省略无数字节……
Kernel: arch/x86/boot/bzImage is ready  (#1)

6、下面 生成新内核的驱动模块：
[root@localhostlinux-3.19.8]# make modules
这里也是需要一段时间
此处省略无数字节……
  IHEX    firmware/edgeport/down3.bin
  IHEX2FWfirmware/whiteheat_loader.fw
  IHEX2FWfirmware/whiteheat.fw
  IHEX2FWfirmware/keyspan_pda/keyspan_pda.fw
  IHEX2FWfirmware/keyspan_pda/xircom_pgs.fw
7、安装编译好的内核与模块
（1）安装模块
[iyunv@localhost linux-3.19.8]# make modules_install
这里也是需要一段时间，这一步就是把编译好的modules拷贝到/lib/modules/相应的内核目录里面
此处省略无数字节
...
INSTALL/lib/firmware/whiteheat.fw
  INSTALL/lib/firmware/keyspan_pda/keyspan_pda.fw
  INSTALL/lib/firmware/keyspan_pda/xircom_pgs.fw
  DEPMOD 3.16.2ZZ

（2）安装新编译的系统内核
[iyunv@localhost linux-3.19.8]#make install
sh./arch/x86/boot/install.sh 3.16.2 arch/x86/boot/bzImage \
              System.map "/boot"
ERROR:modinfo: could not find module vsock
ERROR:modinfo: could not find module snd_page_alloc
ERROR:modinfo: could not find module vmware_balloon
ERROR:modinfo: could not find module vmci

8、查看或修改GRUB菜单（为了确认你是不是真的把内核安装好了）
[iyunv@localhost linux-3.0.4]# vim  /boot/grub/grub.conf

这里的延迟时间可以改为0，建议不要改。
这里的内核名称可以修改，防止黑客的暴力破解，修改问windows7，黑客看到是win7就会使用windows的破解软解来破解，这样就会破解不开来，也可以装一些监控软件，谁来破解的，都会知道。
9、重新启动系统，测试新内核的工作情况
注意，在启动的时候，需要自己进来一下选择，否则默认还是以前的内核启动哦。除非你在上一步把默认启动项给改了。
选择处就是上一步的5秒延迟处
使用新内核启动系统后，查看内核版本：
[iyunv@localhost ~]# uname -r
3.19.8


[iyunv@localhost fs]# vim /boot/grub/grub.conf

#现在可以看到有两个内核，default=1  意思是指启动的时候使用第二个内核，即2.6.32….的，如果将1改为0，那么启动的就直接是3.19.8的内核了。
最后总结一下编译内核的步骤 ：
xz  -dlinux-3.16.2.tar.xz
tar xf linux-3.16.2.tar   #解压文件比较多就不加-v了
make menuconfig
make bzImage
make modules
echo $?
为了确保没有错误，可以用上面的命令来查看是否有错误，如果是0的话，就表示没有错误或警告了
make modules_install
make install
重启，测试

第二块

内核，操作系统，软件

内核模块操作
内核（模块）管理命令：
模块的作用：把具体功能封装好的程序。   比如，冲电宝。可以给所有手机冲电。

存放内核模块的目路径：
[iyunv@localhost fs]# ls/lib/modules/
2.6.32-220.el6.x86_64  3.19.8
#可以看到有两个内核

[iyunv@xuegod163 ~]# cd/lib/modules/3.19.8/kernel/fs/
[iyunv@xuegod163 fs]# cd fat/
[iyunv@xuegod163 fat]# ls
fat.ko  msdos.ko vfat.ko

插入模块：
insmod
作用：载入模块
[iyunv@localhost fat]# insmod./fat.ko  #相对路径载入内核模块
查看当前系统中加载的模块
#lsmod    列出当前模块
[iyunv@xuegod163 fat]# lsmod |grep fat
fat                    59587  0

删除模块
#rmmod   fat  #删除模块 。跟上模块的名字
[iyunv@localhost fat]# rmmodfat
[iyunv@localhost fat]# lsmod |grep fat
[iyunv@localhost fat]#
#fat内核模块已被删除，可以看出过滤不出模块了
解决依赖关系安装模块
[iyunv@localhost fat]# ls #查看fat下的模块
fat.ko  msdos.ko vfat.ko
[iyunv@localhost fat]# insmod./vfat.ko #插入模块
insmod: error inserting './vfat.ko': -1 Unknown symbol in module
#产生了错误，说这个模块有依赖关系，想要插入这个模块就需要将fat模块先插入才行
在不知道这个模块具有依赖关系的时候，我们使用这个命令直接插入模块，会直接加载具有依赖性的fat模块
[iyunv@localhost fat]# modprobevfat
[iyunv@localhost fat]# lsmod |grep vfat
vfat                   10575  0
fat                    59587  1 vfat
#可以看到两块模块已经插入成功了，***背景中的“1”表示有一个模块对于fat模块具有依赖性的关系
删除模块--（直接连同具有依赖性的模块也一起删除）
[iyunv@localhost fat]# modprobe-r vfat
[iyunv@localhost fat]# lsmod |grep vfat
[iyunv@localhost fat]#
#现在可以看出刚才插入的模块已经被删除了，连同它具有依赖性关系的fat模块也删除了

新添加一个模块后，需要让系统知道：
#depmod
[iyunv@localhost fat]#modprobe vfat
[iyunv@localhost fat]#depmod
注：depmod更新的配置文件，就是这个。
[iyunv@localhost fat]# cd/lib/modules/3.19.8/
[iyunv@localhost 3.19.8]# ls #插入的模块，在这里形成了一个目录
build              modules.ccwmap       modules.isapnpmap  modules.symbols
kernel             modules.dep          modules.ofmap      modules.symbols.bin
modules.alias      modules.dep.bin      modules.order      modules.usbmap
modules.alias.bin  modules.ieee1394map  modules.pcimap     source
modules.builtin    modules.inputmap     modules.seriomap [iyunv@xuegod163 3.19.8]#vim modules.dep
[root@localhost3.19.8]# vim modules.dep #进入目录，查看刚才插入的模块的配置文件


查看模块间依赖关系：如fat。从下图可以看出，vfat和msdos模块都依赖fat.ko模块
文件格式

模块的路径                        ：   依赖的模块

#即fat.ko模块依赖于fat模块

查看模块信息
#modinfo    查看模块信息
[iyunv@localhost fat]#ls  #查看出有三个模块
fat.ko  msdos.ko vfat.ko
[iyunv@localhost fat]#modinfo vfat   #可以看到模块信息
filename:      /lib/modules/3.19.8/kernel/fs/fat/vfat.ko  #文件的名称及目录
author:         GordonChaffee   #验证性
description:    VFAT filesystem support
license:        GPL
alias:          fs-vfat
srcversion:     3A2520B90FAB5DF5806E200
depends:        fat  #它依赖于fat
intree:         Y
vermagic:       3.19.8 SMP mod_unload modversions

开机自动加载模块
[iyunv@localhost~]#vim/etc/rc.local .#直接在最后面输入modprobe fat 命令 退出就OK了  ，和光驱实现开机自动挂载是一样的道理！
第三块
注：
在第一块中的编译内核中，我们安装的包需要太长的时间了，一般情况下我们是不会用这种方法的，因为不仅仅是时间很长的问题，而且还会带来一些不安全的问题，所以会用另一种方法，fuse，这种方法安装是时间就要简短很多了，而且安全性也要相较于前面的方法要高的多。

实战-编译一个NTFS内核模块，实现linux挂载NTFS文件系统
安装 fuse：
[iyunv@localhost~]# tar zxvf fuse-2.8.3.tar.gz
[iyunv@localhost~]# ls
  fuse-2.8.3.tar.gz          ntfs-3g-2011.1.15.tgz  fuse-2.8.3         
[iyunv@localhost~]# cd fuse-2.8.3
[root@localhostfuse-2.8.3]# ls
compile       configure.in  example     INSTALL      Makefile.am  README.NFS
[root@localhostfuse-2.8.3]# vim INSTALL
#这里面的内容就是安装的过程



[root@localhostfuse-2.8.3]# ./configure && make && make install  #进行对包的安装
[root@localhostfuse-2.8.3]# echo $? #查看是否安装成功，成功的话，返回值为“0”
0
安装：ntfs-3g
[iyunv@localhost~]# tar zxvf ntfs-3g-2011.1.15.tgzcd ntfs-3g-2011.1.15
[iyunv@localhost~]# cd ntfs-3g-2011.1.15
[root@localhostntfs-3g-2011.1.15]# ./configure && make && make install
[root@localhostntfs-3g-2011.1.15]# echo $?
0

将一个U盘插入电脑
导入U盘


[iyunv@localhost 惊羽]# umout /dev/sdc1
[iyunv@ localhost ~]# mount -tntfs-3g  /dev/sdc1 /opt/

开机自动挂载：
[iyunv@localhost~]#  vim /etc/fstab
/dev/sdc1             /opt                 ntfs-3g   defaults        0 0


四：实验结束