10、Linux内核编译与启动全解析

Linux内核编译与启动全解析

1. 内核模块概述

在桌面Linux发行版中，内核模块被广泛使用。借助内核模块，系统能够根据检测到的硬件和所需功能，在运行时加载正确的设备驱动和内核功能。若没有内核模块，每个驱动和功能都需静态链接到内核中，这会使内核变得庞大到难以接受。

而在嵌入式设备中，硬件和内核配置通常在构建内核时就已确定，因此内核模块的作用相对有限。实际上，使用内核模块还会带来一个问题：它会在内核和根文件系统之间产生版本依赖。如果其中一方更新而另一方未更新，可能会导致启动失败。所以，嵌入式内核通常在构建时不包含任何模块。

不过，在以下几种情况下，嵌入式系统中使用内核模块是个不错的选择：
- 存在专有模块时，出于许可原因可使用。
- 通过延迟加载非必要驱动来减少启动时间。
- 有多个驱动需要加载，若将它们静态编译会占用过多内存。例如，USB接口支持多种设备时，就可采用内核模块。

2. 编译 - Kbuild

内核构建系统Kbuild是一组make脚本，它从 .config 文件中获取配置信息，计算依赖关系，并编译生成包含所有静态链接组件的内核映像，可能还包括设备树二进制文件和一个或多个内核模块。依赖关系在每个包含可构建组件的目录的makefile中定义。

例如， drivers/char/Makefile 中的两行代码：

obj-y += mem.o random.o
obj-$(CONFIG_TTY_PRINTK) += ttyprintk