linux内核介绍及编译

Linux Kernel：
    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-VERSION-RELEASE；
            kernel object: 内核对象，一般放置于/lib/modules/VERSION-RELEASE/
                [ ]: N
                [M]: M
                [*]: Y

辅助文件：ramdisk
                initrd
                initramfs

运行中的内核：

uname命令：
            uname - print system information
            uname [OPTION]...
                -n: 显示节点名称；
                -r: 显示VERSION-RELEASE;

模块：
            lsmod命令：
                显示由核心已经装载的内核模块

显示的内容来自于: /proc/modules文件

modinfo命令：
                显示模块的详细描述信息

modinfo [ -k kernel ]  [ modulename|filename... ]
                    -n: 只显示模块文件路径
                    -p: 显示模块参数
                    -a: author
                    -d: description
                    -l: license
[[email protected] ~]# modinfo ext4
filename:       /lib/modules/2.6.32-504.el6.x86_64/kernel/fs/ext4/ext4.ko
license:        GPL
description:    Fourth Extended Filesystem
author:         Remy Card, Stephen Tweedie, Andrew Morton, Andreas Dilger, Theodore Ts‘o and others
srcversion:     2DA002AAC5B453054C69FB2
depends:        mbcache,jbd2
vermagic:       2.6.32-504.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions
[[email protected] ~]# modinfo Ip
ERROR: modinfo: could not find module Ip
[[email protected] ~]# modinfo stp
filename:       /lib/modules/2.6.32-504.el6.x86_64/kernel/net/802/stp.ko
license:        GPL
srcversion:     ADE6C8A333621C77ACAC02C
depends:        llc
vermagic:       2.6.32-504.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions

modprobe命令：
                装载或卸载内核模块

modprobe [ -C config-file ]  [ modulename ]  [ module parame-ters... ]
                    配置文件：/etc/modprobe.conf, /etc/modprobe.d/*.conf

modprobe [ -r ] modulename...
                
[[email protected] ~]# modprobe   xfs
[[email protected] ~]# lsmod | grep xfs
xfs                  1124960  0
exportfs                4236  1 xfs
[[email protected] ~]# modprobe   -r  xfs

[[email protected] ~]# modinfo -n  xfs
/lib/modules/2.6.32-504.el6.x86_64/kernel/fs/xfs/xfs.ko

depmod命令：
                  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命令：
                      insmod [ filename ]  [ module options... ]

rmmod
                      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；
[[email protected] ~]# sysctl -a | wc -l
736
[[email protected] ~]# cat /proc/sys/kernel/hostname
slave
        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
[[email protected] ~]# sysctl -w kernel.hostname=www.magedu.com
kernel.hostname = www.magedu.com
[[email protected] ~]# hostname
www.magedu.com
[[email protected] ~]# sysctl -w kernel.hostname=slave
kernel.hostname = slave
[[email protected] ~]# hostname
slave
                    ~]# sysctl -w kernel.hostname=mail.magedu.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

~]# echo "www.magedu.com" > /proc/sys/kernel/hostname

sysctl命令：
                默认配置文件：/etc/sysctl.conf
                永久有效
                /etc/sysctl.conf
                
                    (1) 设置某参数
                        sysctl -w parameter=VALUE
                    (2) 通过读取配置文件设置参数
                        sysctl -p [/path/to/conf_file]

内核中的路由转发：
                /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[[email protected] ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
0

使内核生效
sysctl -p

sysctl -w  net.ipv4.ip_forward=1
                常用的几个参数：
                    net.ipv4.ip_forward
                    vm.drop_caches
                    kernel.hostname

/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命令
            为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
            mv /boot/initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img /root
                ~] # mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

看一下是什么
                
[email protected] ~]# file initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img
initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img: gzip compressed data, from Unix, last modified: Tue Jan 27 14:53:45 2015, max compression
[[email protected] ~]# mv initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img  initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img.gz
解压缩
[[email protected] ~]# gzip  -d initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img.gz

[[email protected] ~]# file initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img
initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)

(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) 获取到目标主机系统功能的相关信息，例如要启用的文件系统；
            (4) 获取内核源代码包；
                www.kernel.org

准备好开发环境：
            包组(CentOS 6)：
                Server Platform Development
                Development Tools

目标主机硬件设备相关信息：
            CPU：
                ~]# cat /proc/cpuinfo
                ~]# x86info -a
                ~]# lscpu

PCI设备：
                ~]# lspci
                    -v
                    -vv

~]# lsusb
                    -v
                    -vv

~]# lsblk

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 linux-3.10.67.tar.xz -C /usr/src
            ~]# cd /usr/src
            ~]# ln -sv linux-3.10.67 linux
            ~]# cd linux
            ~]# cp /boot/config-$(uname -r) ./.config

~]# make menuconfig
            ~]# screen
            ~]# make -j #
             make -j 4      #4表示开4个线程编译

~]# make modules_install
            ~]# make install

重启系统，并测试使用新内核；