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Linux内核编译与模块加载实战

📚 共计 30 章节

Linux内核概述

内核版本号命名规则 · 源码目录结构 · 硬件与软件环境准备

版本目录环境

获取内核源码

从kernel.org下载 · Git克隆主线仓库 · GPG签名校验

配置内核选项

make config/menuconfig/xconfig/gconfig · 依赖处理 · 保存/加载配置

menuconfig依赖配置

内核编译基础

make命令详解 · -jN并行编译 · vmlinux/zImage/uImage

make并行镜像

内核模块编译

module_init/module_exit · Makefile编写 · 编译外部模块

模块Makefile外部

模块加载与卸载

insmod/lsmod/rmmod/modprobe · 依赖自动处理 · 模块参数

insmodmodprobe参数

内核模块调试

printk日志级别 · dynamic debug · ftrace跟踪函数

printk动态调试ftrace

字符设备驱动基础

设备号注册 · cdev结构体 · file_operations实现

设备号cdevfile_ops

设备节点创建

mknod · udev自动创建 · class_create/device_create

内存管理基础

kmalloc/vmalloc/kzalloc · GFP标志 · 分配失败处理

kmallocGFPvmalloc

并发与同步

自旋锁 · 互斥锁 · 读写锁 · 原子操作

spinlockmutex原子

wait_event_interruptible · wake_up · 阻塞I/O实现

等待队列阻塞wake_up

request_irq · 顶半部/底半部 · tasklet/workqueue

中断taskletworkqueue

定时器与时间管理

timer_list · jiffies · hrtimer · mdelay/udelay

定时器jiffieshrtimer

proc文件系统

创建/proc条目 · 读写proc · 展示内核数据

proc文件系统内核数据

sysfs文件系统

kobject/ktype/kset · sysfs属性 · 用户空间交互

sysfskobject属性

unlocked_ioctl · 命令码编码 · _IO/_IOR/_IOW

ioctl命令码用户态

DMA与数据搬运

DMA引擎API · dma_map_single · 流式/一致性DMA

DMA映射一致性

PCI设备驱动

pci_driver · 匹配表 · BAR空间 · DMA配置

USB设备驱动

usb_driver · URB提交 · 批量/中断传输

平台设备驱动

platform_driver · 设备树匹配 · 节点解析

平台设备设备树驱动

设备树基础

dts/dtsi格式 · reg/interrupts · 编写节点

设备树dts节点

时钟与电源管理

clk框架 · clk_get/prepare_enable · runtime PM · 休眠回调

regmap_init/read/write · 缓存策略 · I2C/SPI支持

工业I/O框架 · 创建IIO设备 · sysfs/trigger缓冲

IIO传感器trigger

input_dev注册 · input_event上报 · 按键/触摸屏

Input事件驱动

视频设备驱动 · videobuf2 · 摄像头驱动结构

网络设备驱动

net_device · NAPI轮询 · sk_buff · MAC/PHY

网络NAPIsk_buff

内核调试技术

kdump/crash · kgdb双机 · KASAN/UBSAN/DEBUG_ATOMIC_SLEEP

内核安全与加固

SELinux/AppArmor · 模块签名 · lockdown · KASLR

安全SELinuxKASLR