1-18 编译安装内核支持ntfs文件系统

2022-09-07 22:20:45

大纲：

源码编译Linux内核
使用Linux内核模块
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

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一、源码编译Linux内核

通常我们想对内核进行升级时，可通过下载源码包，编译内核的方式，对内核进行升级

源码包的下载地址在：www.kernel.org

我们可以直接在linux系统中直接下载，如下命令：
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.4.tar.xz

也可以在windows中下载好后，上传到Linux中。自己选择吧

查看当前系统内核版本：

uname –r

注意：在编译内核时，必须保证磁盘有7G以上空间，切各种工具（gcc、gcc-c++、make等）和库（ncurses-devel、openssl-devel）已安装（不然是会报错的，浪费时间）

第一步：为了保证磁盘空间够用，对虚拟机进行如下设置：

1、添加一块磁盘

2、设置内存在2.5G以上（根据自己主机配置，内存太小，编译时会很慢的）

第二步：对添加的磁盘进行分区格式化，并挂载（这里就不写步骤了）

第三步：使用xftp工具，将下载的源码包上传到虚拟机中，并移动到/sdb1目录下

第四步：解压缩源码包

切换到到/sdb1目录下

看到xz结尾的文件，我们可以使用xz命令对其进行解压（xz –help #查看帮助信息，懂点英文还是有好处的，省去不少麻烦）

xz -d linux-4.7.2.tar.xz

解压出来的文件是.tar包，执行如下命令

tar -xf linux-4.7.2.tar

或直接使用命令：

tar –Jxf linux-4.7.2.tar.xz

详情如下：

进入解压后的目录，查看所有文件

第五步：编译工具及库是否以安装

为防止浪费时间，保证编译过程顺利，直接检查gcc，gcc-c++，make和库ncurses-devel、openssl-devel是否已安装，执行如下命令：

[root@localhost linux-4.7.2]# rpm -qa | grep gcc
[root@localhost linux-4.7.2]# rpm -qa | grep gcc-c++
[root@localhost linux-4.7.2]# rpm -qa | grep make
[root@localhost linux-4.7.2]# rpm -qa | grep ncurses-devel
[root@localhost linux-4.7.2]# rpm -qa | grep openssl-devel

若未安装，可使用rpm或yum命令进行安装

[root@localhost linux-4.7.2]# yum -y -install ncurses-devel openssl-devel

执行结果：

第六步：清空缓存

为了保证在编译内核过程中，快捷和内存容量问题，我们需要先清空一下缓存

使用free -m命令可以查看内存信息

这时，我们发现缓存太多了，剩余空间很少，这是为了保证缓存中重要的数据不会丢失，先执行一下同步命令，将缓存信息同步到硬盘，命令—>sync

清除缓存，其实就是修改文件。Linux系统中，将是否需要对缓存文件清除的配置文件存放在/proc/sys/vm/drop_caches中。我们可以cat查看一下。具体设置如下：
cat /proc/sys/vm/drop_caches
buff ---> 1
cache ---> 2
buff/cache ---> 3
我们向配置文件中输入3，让系统清除缓存，然后在查看内存信息，详情如下；

[root@localhost linux-4.7.2]# free -m
[root@localhost linux-4.7.2]# sync
[root@localhost linux-4.7.2]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
[root@localhost linux-4.7.2]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@localhost linux-4.7.2]# free -m

第七步：配置内核功能，使其支持ntfs 检查

执行命令 make menuconfig #注意，最好在虚拟机中的图形化界面运行

#在xshell中运行可能会不成功，我是在xshell中执行的这条命令，应该与窗口大小有关！

选中File systems选项，回车进入

然后，选中DOS/FAT/NT Filesystems选项，回车进入，如下图：

然后，选中NTFS file system support选项，空格选中，会发现前面多了个M，然后移动光标，空格设置NTFS write support，会发现前面多了个* ，如下图：

然后，使用TAB键，切换到下方功能菜单，移动光标选中Save回车

这是会出现如下，对话框（他是在告诉你，将会把你的配置信息，保存到.config文件中，直接回车，OK即可）：然后，我们一直选中Exit，回车退出即可！

这是查看文件会发现，多了一个.config文件

由于内核的配置选项太多，过于繁琐，为了避免错误，方便快捷，可以直接将我们原系统内核中的配置文件保存到当前目录下，覆盖.config，然后再次执行本步骤操作即可。

操作如下：

然后，再次执行make menuconfig依次按照本步骤来即可

注意：操作方法通过上下键，移动光标，使用TAB键切换窗口，空格或回车键选中等

（详情见下图）

第八步：检查配置结果

为了保证编译出的内核，是支持NTFS格式的，我们可以查看.config文件，看看其是否以设置成功。

vim /sdb1/linux-4.7.2/.config

输入：/NTFS #查找对应关键字，结果如图：

从这里我们可以发现，确实已经设置成功了，如果你还是不敢确定，可以查看/boot/config…中的文件，确认一下，是否一样，老配置文件如图：

第九步：开始编译并安装内核（这是一个很漫长的过程！！！）

编译内核的步骤为：

生成内核---> 生成模块---> 安装模块--->安装内核，命令如下：

[root@localhost linux-4.7.2]# make bzImage #生成内核
[root@localhost linux-4.7.2]# make modules -j 4 #生成模块
[root@localhost linux-4.7.2]# make modules_install #安装模块
[root@localhost linux-4.7.2]# make install #安装内核
每执行完一条命令，我们可以使用如下命令，检查上一条命令是否执行成功：

[root@localhost linux-4.7.2]# echo $?

总结：

使用新内核启动系统后，查看内核版本：

[root@localhost ~]# uname –r

最后总结一下编译内核的步骤：

xz -d linux-4.4.tar.xz

tar xf linux-4.4.tar #解压文件比较多就不加-v了

make menuconfig

make bzImage

make modules -j 4

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

注意：

如果我们不知道怎么编译安装内核，可以查看解压后，目录下生成的README文件，这里会有详细的步骤的！！！

vim /sdb1/linux-4.7.2/README

如下图：

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内核模块操作

Linux内核模块是一种可被动态加载和卸载的可执行程序。

通过内核模块扩展内核功能，内核模块通长用于设备驱动，文件系统等。

如果没有内核模块，需要向内核添加功能就需要自发代码、重新编译内核、安装新内核等步骤。

内核模块存放的位置：/lib /lib64 （与windows中的dll文件类似--->通用的模块）

modules ---> 存放内核模块

查看我们刚添加的ntfs模块

ls /lib/modules/4.7.2/kernel/fs

模块操作：insmod(插入模块)、modprobe(模块管理高级方案)、lsmod(查看模块)、rmmod(删除模块)、depmod(查看模块依赖)、modinfo（查看模块信息）

insmod命令和modprobe的区别就像#rpm命令和yum命令的区别一样

insmod命令不会自动查找依赖关系（需要我们手动解决）

而modprobe命令会查找模块的依赖关系，并将依赖模块安装

实例如下图：（insmod需要指定文件全名和路径，而modprobe只需给出名称即可）

加载模块、查看效果后卸载
cd /lib/modules/4.4.0/kernel/fs

cd fat/
insmod fat.ko #插入模块
lsmod | grep fat #查看模块
rmmod fat #删除模块

lsmod | grep fat

modinfo #查看某个模块信息
modinfo /lib/modules/4.7.2/kernel/fs/fat/vfat.ko

内容详解：

filename:       /lib/modules/4.7.2/kernel/fs/fat/vfat.ko #文件名称及路径
author:         Gordon Chaffee #作者
description:    VFAT filesystem support #模块描述信息
license:        GPL #模块支持GPL协议
alias:          fs-vfat #模块别名
srcversion:     D5ADDB2AED00B04F5FF993F #软件版本号
depends:        fat #依赖关系
intree:         Y
vermagic:       4.7.2 SMP mod_unload modversions

depmod #查看模块依赖关系

我们也可以查看配置文件来查找模块依赖关系，命令如下：

vim /lib/modules/4.7.2/modules.dep

开机自动加载
vim /etc/rc.local