Linux 内核模块编译 Makefile

驱动编译分为静态编译和动态编译；静态编译即为将驱动直接编译进内核，动态编译即为将驱动编译成模块。

而动态编译又分为两种：

a -- 内部编译

       在内核源码目录内编译

b -- 外部编译

       在内核源码的目录外编译

 

二、具体编译过程分析   

        注：本次编译是外部编译，使用的内核源码是Ubuntu 的源代码，而非开发板所用linux 3.14内核源码，运行平台为X86。

        对于一个普通的linux设备驱动模块，以下是一个经典的makefile代码，使用下面这个makefile可以完成大部分驱动的编译，使用时只需要修改一下要编译生成的驱动名称即可。只需修改obj-m的值。

 

ifneq  ($(KERNELRELEASE),)

obj-m:=hello.o

else

KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build

PWD:=$(shell pwd)

all:

    make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

clean:

    rm -f *.ko *.o *.symvers *.cmd *.cmd.o

endif

 

 

1、makefile 中的变量

    先说明以下makefile中一些变量意义：

（1）KERNELRELEASE           在linux内核源代码中的顶层makefile中有定义

（2）shell pwd                             取得当前工作路径

（3）shell uname -r                    取得当前内核的版本号

（4）KDIR                                     当前内核的源代码目录。

关于linux源码的目录有两个，分别为

 "/lib/modules/$(shell uname -r)/build"

"/usr/src/linux-header-$(shell uname -r)/"

       但如果编译过内核就会知道，usr目录下那个源代码一般是我们自己下载后解压的，而lib目录下的则是在编译时自动copy过去的，两者的文件结构完全一样，因此有时也将内核源码目录设置成/usr/src/linux-header-$(shell uname -r)/。关于内核源码目录可以根据自己的存放位置进行修改。

（5）make -C $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules

这就是编译模块了：

a -- 首先改变目录到-C选项指定的位置（即内核源代码目录），其中保存有内核的顶层makefile；

b -- M=选项让该makefile在构造modules目标之前返回到模块源代码目录；然后，modueles目标指向obj-m变量中设定的模块；在上面的例子中，我们将该变量设置成了hello.o。

 

2、make 的的执行步骤

a -- 第一次进来的时候，宏“KERNELRELEASE”未定义，因此进入 else；

b -- 记录内核路径，记录当前路径；

       由于make 后面没有目标，所以make会在Makefile中的第一个不是以.开头的目标作为默认的目标执行。默认执行all这个规则

c -- make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules

    -C 进入到内核的目录执行Makefile ，在执行的时候KERNELRELEASE就会被赋值，M=$(PWD)表示返回当前目录，再次执行makefile，modules 编译成模块的意思

     所以这里实际运行的是

     make -C /lib/modules/2.6.13-study/build M=/home/fs/code/1/module/hello/ modules

d -- 再次执行该makefile，KERNELRELEASE就有值了，就会执行obj-m:=hello.o

     obj-m：表示把hello.o 和其他的目标文件链接成hello.ko模块文件，编译的时候还要先把hello.c编译成hello.o文件

 

可以看出make在这里一共调用了3次

   1）-- make
   2）-- linux内核源码树的顶层makedile调用，产生。o文件
   3）-- linux内核源码树makefile调用，把.o文件链接成ko文件

 

3、编译多文件

若有多个源文件，则采用如下方法：

obj-m := hello.o

hello-objs := file1.o file2.o file3.o

 

三、内部编译简单说明

        如果把hello模块移动到内核源代码中。例如放到/usr/src/linux/driver/中， KERNELRELEASE就有定义了。

     在/usr/src/linux/Makefile中有KERNELRELEASE=$(VERSION).$(PATCHLEVEL).$(SUBLEVEL)$(EXTRAVERSION)$(LOCALVERSION)。

这时候，hello模块也不再是单独用make编译，而是在内核中用make modules进行编译，此时驱动模块便和内核编译在一起。

 

顶层：

然后src中：是所有的源程序以及头文件（ 我这里是使用自己的IR树的代码作为实验 ）

 

而build文件夹是为了编译使用的！下面有：

obj文件夹里面放的是编译过程中的.o和.d文件，还有一个subdir.mk的子文件，

用于指示怎么生成.o

obj中：

 

下面我们从顶层开始慢慢分析：

 

*******温馨提示：下面的注释是为了方便处理，写在每一条语句后面，其实这样的风格是不好的，所以，如果

       你使用了这个makefile，请将注释换行...或者去掉，否则可能编译异常！谢谢记住！

*******

 

最外层的makefile：

 

SHELL = /bin/sh             # 这个地方是指示使用的shell是sh
EXEC = ir_tree              # 最终生成的binary的名称
BUILD_DIR = build           # 这个子文件夹，此处也就是我们build文件夹

all:                        # all在此处是终极目标，这个你应该知道的。一般我们make的时候，第一个目标作为终极目标
    @( cd ${BUILD_DIR}; make )  # 这句是进去build文件夹去执行那个makefile

clean:                      # clean就不说了
    @echo 'start clean...'
    @($(RM) $(EXEC))
    @(cd ${BUILD_DIR}; make clean)
    @echo 'Finished!'
    @echo ''

 

 

现在进入build文件夹，看这个文件夹下面的makefile

 

SHELL = /bin/sh            # 同上

INCLUDE_DIR :=             # include文件夹，一般我们在引用库的时候，需要将其头文件放在一个include中，然后自己的程序                           # 编译的时候需要包含这个include，例如-I$(<span style="font-family: SimHei;">INCLUDE_DIR</span><span style="font-family: SimHei;">)</span>
LIB_DIR := -lm             # 引入的库
EXEC = ../ir_tree          # 这是一个最终binary名称，这里是将这个可执行放在了上层文件夹中

-include obj/subdir.mk     # 这个地方是include了一个子文件
                           # 这里子文件作用是，为了生成所有的.o文件(当然附带生成.d文件！)，生成.o之后，才能回到这一                           # 层的makefile进行链接成最终的可执行的操作！具体操作我们稍后再看

all:${EXEC}                # 好！这里是这个makefile的第一个目标。即终极目标，所有需要找<span style="font-family: SimHei;">${EXEC}的生成规则！</span>

${EXEC}: ${OBJS}           # <span style="font-family: SimHei;">${EXEC}的生成规则，注意这里我们没有看到$(OBJS)，那是因为在</span><span style="font-family: SimHei;">obj/subdir.mk中！</span><span style="font-family: SimHei;">
</span> @echo ' Building target: $@ '
    gcc -o $@ $(OBJS) $(LIB_DIR)   # 这一句就是为了将所有的.o文件 + 引用的库 链接起来，生成最后的$@，也就是$(EX                                       # EC)，也就是最后的binary！
    @echo 'Finished building target: $@'
    @echo ''

clean:
    @echo 'start rm objs and deps ...'
    $(RM) $(OBJS) \
    $(C_DEPS)
    @echo 'Finish rm objs and deps ...'

.PHONY: all clean                      # 伪目标
.SECONDARY:

下面需要看看obj中的subdir.mk的内容了!这个是为了生成所有的.o文件。

 

同时！请注意：当我们的一个.c或者.h被修改之后，需要重新编译！这一点非常重要！

特别是.h被修改的时候，不能忘记重新编译( 当然，有些时候.h修改，我们不需要编译，这个先暂时不说，后面在讨论！其实，你使用一个make --touch就可以~ )

 

C_SRCS += \            # 所有的.c文件，当然你喜欢使用wildcard也是可的！
../src/card.c \        # $(<span style="font-family: SimHei;">wildcard ../src/*.c</span><span style="font-family: SimHei;">)</span>
../src/index.c \
../src/node.c \
../src/rect.c \
../src/split_l.c \
../src/test.c

OBJS += \             <span style="font-family: SimHei;"># 所有的.c文件，当然你喜欢使用wildcard也是可的！</span>
./obj/card.o \        # OBJS = $(patsubst %.c,%.o,$(wildcard ../src/*.c))
./obj/index.o \       # 但是你要将src文件目录改成obj的 <span style="font-family: SimHei;">OBJS := $(addprefix "./obj/",$(notdir $(OBJS)))</span>
./obj/node.o \
./obj/rect.o \
./obj/split_l.o \
./obj/test.o

C_DEPS += \          # deps
./obj/card.d \
./obj/index.d \
./obj/node.d \
./obj/rect.d \
./obj/split_l.d \
./obj/test.d

all: $(OBJS)        # 注意在这个subdir中，这个是终极目标，也就是所有的objs

obj/%.o: ../src/%.c ./obj/%.d    #这里是o文件的依赖规则：注意是.c和.d同时成为依赖，.d文件中是一个目标的所有的依赖文                                 # 件，包括.c和.h文件，所有一旦.h被修改，这个地方也是可以识别的！
    @echo 'start building $< ...'
    gcc -O3 -Wall -c -fmessage-length=0 -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" \
-MT"$(@:%.o=%.d)" -o "$@" "$<"
    @echo 'Finished building: $< '
    @echo ''

-include $(C_DEPS) # 注意：这里将所有的.d文件引入！注意，第一次引入时候，没有.d文件，会寻找.d的生成规则，也就是下面                   # 的，这个.d又是依赖.c文件的，所有，一旦一个.c文件中多了一个头文件之类，又可以跟新.d，从而，执行                   # 上面的.o生成时候，就能够实时跟新

./obj/%.d: ../src/%.c   # 注意：这里为了生成.d
    @echo 'start building $(notdir $@)...'
    $(CC) $< $(INCLUDE) -MM -MD -o $@

好了，上面所有的都分析完了，然后可以make一下，.、ir_tree 看看效果吧~

默认的图形界面是很简陋的界面，可以根据需要再安装GNOME或KDE桌面环境

安装X图形界面
#可查询哪些组件是否已经安装(可用来对照组件名称）

yum grouplist

#安装X图形界面系统

yum list 列出所有可安装的软件包 可以通过 yum grouplist 来查看可能批量安装哪些列表 比如 #yum groupinstall "DNS Name Server" //安装 bind 及 bind-chroot 套件

yum groupinstall "X Window System" -y
#安装GNOME桌面环境
yum groupinstall  "GNOME Desktop Environment" -y
#安装KDE桌面环境
yum groupinstall "KDE (K Desktop Environment)"

卸载
卸载GNOME桌面环境
yum groupremove GNOME Desktop Environment'
卸载KDE桌面环境
yum groupremove 'K Desktop Environment'

启动X图形界面的方法
1、startx
2、设置开机自动启动，修改/etc/inittab
            id:3:initdefault:      ------>      id:5:initdefault:
3、init 5

默认桌面环境选择 
　　一、设置GNOME或者KDE为默认的启动桌面环境
　　方法1：修改/etc/sysconfig/desktop，根据需要将“DESKTOP”后面的参数设置为KDE或GNOME。
　　方法2：在当前用户目录下建立“.xinitrc”这个文件，文件的内容就一行startkde或gnome-session。
　　二、GNOME和KDE的切换
　　1、如果需要切换到GNOME：
　　#switchdesk gnome
　　2、如果需要切换到KDE：
　　#switchdesk kde
　　2、如果需要切换到KDE：
　　#startkde

图形界面与字符界面的切换
在LINUX中是有多控制台的，其中前6个是字符界面，第七个是图形界面。   
如果你需要切换到字符界面，可以使用CTRL+ALT+Fn来实现，其中Fn是F1-F6中的任何一个，
当然如果你是在字符界面之间互相切换就没必要CTRL了，直接ALT Fn

5）如果在OS启动时需要启动图形化界面，则需要编辑 /etc/inittab 文件的 level 3 换成 level 5

      # vi /etc/inittab

      id:3:initdefault:

 

6）可以在 level 3 和 level 5 之间切换

     # init 3

     # init 5

 

1. 初次接触Linux的用户 
   / 
   /swap

   缺点：一旦有磁盘有任何问题，根目录将整体毁灭。

2. 初级分配方式 
   /boot = 1G 
   / 
   /usr 
   /home 
   /var 
   /tmp 
   /swap = 2倍内存大小（如果内存较大，swap可适当减小）

   • 提示：/boot 要放在整块硬盘的最前面!（一般分区时，安装系统会主动将其置于最前方）

   • /boot 存放系统引导文件；（由于BIOS原因，boot只能在1024柱面前，否则会找不到。一般只需要100M，但是很多时候系统升级的时候，该目录下会保存旧引导文件）

   • / 根目录；
   • /usr 最庞大的目录，几乎所有应用程序、文件都在这里；
   • /home 用户主目录；
   • /var 某些大文件溢出区、cache存放、email存放；
   • /tmp 公共的临时文件；
   • /swap 虚拟内存交换区。

几种文件类型

1. ext2/ext3：Linux 适用的文件系统类型。由于ext3文件系统多了日志的记录, 对于系统的复原比较快速,因此建议务必要选择新的ext3不要用 ext2 了。
2. LVM：用来弹性调整文件系统容量的一种机制, 可以让你的文件系统容量变大或变小而不改变原有的档案数据内容!
3. RAID：利用Linux操作系统的特性，用软件仿真出磁盘阵列的功能!这东西很棒!不过目前暂时还用不到!
4. swap：只用于操作系统虚拟内存置换，无法用于挂载。

5. vfat：如果同时存在Windows/Linux操作系统，则可以选择vfat为虚拟内存置换区。

• 提示：一般只需要选择ext3或者swap，ext3一般也叫标准模式。