2015-06-29

Ubuntu Kylin编译内核和添加系统调用

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下载内核

查看当前内核版本

uname -a

可以看到，当前内核版本为3.16.0。

获取当前版本内核源码

sudo apt-get install linux-source
内核源码默认下载到/usr/src文件夹下，这里，我们就使用这套源码。

官方下载地址

https://www.kernel.org/
这个网站，你可以找到最新的内核版本，如果要想要给内核升级，可以来这里下载。

解压内核

cd /usr/src/
tar -jvf linux-source-3.16.0.tar.bz2
解压失败：

1 2	tar: You must specify one of the '-Acdtrux', '--delete' or '--test-label' options Try 'tar --help' or 'tar --usage' for more information.

添加一个参数x：
tar -xjvf linux-source-3.16.0.tar.bz2
再次失败，各种Permission denied。

su
tar -xjvf linux-source-3.16.0.tar.bz2
虽然速度很慢（3分钟左右），但是好歹解压成功了。

添加系统调用

修改sys.c

cd linux-source-3.16.0/kernel/
gedit sys.c
添加如下代码：

/*
 *new systemcall added by voidking
 */
asmlinkage int sys_callvoidking(void)
{
	printk("You are handsome,VoidKing!");
	return 0;
}

修改syscall_32.tbl

cd /usr/src/linux-source-3.16.0/arch/x86/syscalls
gedit syscall_32.tbl
在最后一行插入

1	355 i386 callvoidking sys_callvoidking

修改syscalls.h

cd /usr/src/linux-source-3.16.0/include/linux/
gedit syscalls.h
在#endif前添加：

1	asmlinkage int sys_callvoidking(void);

编译准备

libncurses5-dev

安装nucurses库，为了make menuconfig调用。
apt-get install libncurses5-dev

配置文件

把原先系统的配置文件拷贝到当前源码目录。
cp /boot/config-\uname -r` .config`

加载配置文件

make menuconfig，打开编译配置界面，load，ok，save，exit。

编译命令

编译内核

make -j8或者make bzImage，前者更快一点。

有些同学要两个小时才能编译完成，小编使用VirtualBox，只用了20分钟，电脑配置之牛逼可见一斑！哇哈哈哈！

编译模块

make modules，编译模块时，小编自己添加的系统调用出现了警告，不过不影响接下来的编译。
一个小时之后。。。噗！要吐血了，之前分给虚拟机8G存储空间，没想到编译过程中，空间不足了，没法继续编译。。。

扩展Ubuntu空间

1、首先关闭虚拟机，在设置中给Ubuntu再添加一块虚拟硬盘。
2、打开虚拟机，cd /dev
3、fdisk sdb
4、命令p：查看当前新盘状态。
5、命令n：创建一个新的分区。
6、两个选项e（扩展分区）和p（主分区），选择p。
7、连续两次回车，使用默认的起始和结束sector。
8、创建了一个sdb1，大小为整块虚拟硬盘。
9、命令w：保存退出。
10、mkfs -t ext4 sdb1，格式化。
11、cd /mnt，mkdir sdb1，mount /dev/sdb1 sdb1
12、cd sdb1，cp -rv /usr/src/linux-source-3.16.0 .
13、umount sdb1，mount /dev/sdb1 /usr/src

重新编译模块

cd /usr/src/linux-source-3.16.0，make modules
等。。。再等。。。继续等。。。四个小时之后，提示空间不足。。。我靠，你丫到底需要多大空间？8G的空间不够你编译程序用的！！！哭了。。。

加速编译

寻找加速编译内核的办法，发现，似乎make -j8等于make bzImage加make modules。
去掉编译模块这个步骤试试：
make mrproper，make clean，make -j8，然后make modules_install。报错：

  INSTALL arch/x86/crypto/aes-x86_64.ko
cp: cannot stat ‘arch/x86/crypto/aes-x86_64.ko’: No such file or directory
Can't read private key
scripts/Makefile.modinst:30: recipe for target 'arch/x86/crypto/aes-x86_64.ko' failed
make[1]: *** [arch/x86/crypto/aes-x86_64.ko] Error 2
Makefile:1089: recipe for target '_modinst_' failed
make: *** [_modinst_] Error 2

猜测是配置文件.config文件有问题，换成/usr/src/linux-headers-3.16.0-23-generic目录下的.config文件。重新编译，安装，还是报同样错误。那就再加上编译模块这个步骤吧！

第三次编译模块

make -j8 modules，大概四个小时之后，终于编译完成。

安装模块报错，和make -j8编译后直接安装模块报错相同。给跪了，能不能愉快地玩耍了！

找到错误

后来，仔细检查了前面的步骤。发现修改syscalls.h的时候，声明类型写错了，本该是int，却写成了long类型。修改成int，一路顺利。实践证明，make -j8等于make bzImage加make modules。

安装模块

make modules_install

建立映像文件

建立要载入ramdisk的映像文件
mkinitramfs -o /boot/initrd-mylinux.img
cd /boot，ll

安装内核

make install

更新grub引导

update-grub

测试

选择新内核

开机时，选择新内核引导系统。

voidking.c

新建文件voidking.c，内容如下：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

#define callvoidking 355

int main()
{
	syscall(callvoidking);
	return 0;
}

编译执行

gcc -o voidking voidking.c
./voidking
最终什么都没有显示出来，不知道错在哪里。。。也许是sys.c中的函数没有写好，不重做了，整个流程耗时太久，领会精神就够了。

小结

为Linux添加新的系统调用，主要包括有4个步骤：编写系统调用服务例程；添加系统调用号；修改系统调用表；重新编译内核并测试新添加的系统调用。

虽然这次实验最终失败了，但是，我掌握了添加系统调用和编译内核的流程，培养了耐心以及分析解决问题的能力。也算是收获颇丰，吼吼！

参考文档

Ubuntu 14.04 TLS 内核升级和添加系统调用
http://yunpan.cn/cQtsTfkbeTPvG 访问密码 adce

如何实现一个新的系统调用
http://book.51cto.com/art/201007/213651.htm

ubuntu下重新编译内核
http://m.blog.csdn.net/blog/chen_jianjian/42168449

Ubuntu Linux内核编译步骤
http://www.linuxidc.com/Linux/2012-03/57303.htm

Add a system call to the linux kernel in Ubuntu
http://www.franksthinktank.com/howto/addsyscall/

Ubuntu添加系统调用
http://gnodsy.blog.163.com/blog/static/17754713320112135352447/

Ubuntu内核的重新编译安装
http://www.linuxidc.com/Linux/2009-12/23721.htm