Azure Linux内核开发入门：编译环境与模块编写-优快云博客

Azure Linux内核开发入门：编译环境与模块编写

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引言

你是否正在寻找一种高效的方式来构建和定制适用于Azure云环境的Linux内核？本文将详细介绍Azure Linux内核的编译环境搭建和模块编写，帮助你快速上手内核开发。读完本文后，你将能够：

了解Azure Linux项目的基本结构和内核开发相关文件
搭建完整的Azure Linux内核编译环境
编写和测试简单的内核模块
掌握内核版本管理和模块签名的基本流程

Azure Linux项目结构与内核开发相关文件

Azure Linux是微软为Azure云基础设施和边缘产品服务开发的内部Linux发行版。其内核开发相关文件主要集中在以下目录：

核心目录结构

内核规范文件：SPECS/kernel/kernel.spec - 定义内核编译参数和依赖关系
内核配置文件：SPECS/kernel/config - x86架构默认配置，SPECS/kernel/config_aarch64 - ARM64架构配置
内核模块签名：SPECS/kernel/sha512hmac-openssl.sh - 内核模块签名脚本
编译工具脚本：toolkit/scripts/bump_kernel_release.sh - 内核版本管理脚本

内核补丁与安全更新

Azure Linux内核维护了大量安全补丁，以应对各种CVE漏洞，例如：

这些补丁文件采用.nopatch扩展名，表示它们是已合并到内核源码中的补丁记录。

编译环境搭建

系统要求

在开始编译Azure Linux内核之前，需要确保开发环境满足以下要求：

Ubuntu或Azure Linux操作系统
至少8GB内存和40GB磁盘空间
支持KVM虚拟化的CPU（推荐）

安装依赖项

根据所使用的操作系统，安装相应的依赖包：

Azure Linux：toolkit/docs/building/prerequisites-mariner.md
Ubuntu：toolkit/docs/building/prerequisites-ubuntu.md

获取源码

# 克隆Azure Linux仓库
git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/az/azurelinux
cd azurelinux

# 切换到稳定分支
git checkout 3.0-stable

配置编译工具链

Azure Linux提供了自动化工具链配置脚本，可以快速搭建编译环境：

# 进入工具目录
cd toolkit

# 配置工具链
sudo make toolchain REBUILD_TOOLS=y

内核编译流程

配置内核

Azure Linux提供了预定义的内核配置文件，可以直接使用或根据需求修改：

# 复制默认配置
cd SPECS/kernel
cp config .config

# 或者使用ARM64配置
# cp config_aarch64 .config

# 自定义配置（可选）
make menuconfig

编译内核

使用以下命令编译内核：

# 返回工具目录
cd ../../toolkit

# 编译内核包
sudo make build-packages -j$(nproc) SRPM_PACK_LIST="kernel" REBUILD_TOOLS=y

编译完成后，生成的RPM包将位于out/RPMS目录下。

构建内核镜像

编译完成后，可以构建可启动的内核镜像：

# 构建VHDX镜像（适用于Hyper-V）
sudo make image -j8 REBUILD_TOOLS=y REBUILD_PACKAGES=n CONFIG_FILE=./imageconfigs/core-efi.json

生成的镜像文件将位于out/images/core-efi目录下。

内核模块编写

简单内核模块示例

下面是一个简单的Azure Linux内核模块示例：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("Azure Linux Kernel Module Example");
MODULE_VERSION("0.1");

static int __init azure_module_init(void) {
    printk(KERN_INFO "Azure Linux module loaded\n");
    return 0;
}

static void __exit azure_module_exit(void) {
    printk(KERN_INFO "Azure Linux module unloaded\n");
}

module_init(azure_module_init);
module_exit(azure_module_exit);

模块编译配置

创建模块的Makefile：

obj-m += azure_example.o
KVERSION := $(shell uname -r)
all:
    make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) modules
clean:
    make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) clean

模块签名

Azure Linux要求内核模块必须经过签名才能加载，使用以下脚本进行签名：

# 使用Azure Linux签名脚本
../SPECS/kernel/sha512hmac-openssl.sh azure_example.ko

内核模块测试

加载模块

# 加载模块
sudo insmod azure_example.ko

# 检查模块是否加载成功
lsmod | grep azure_example

# 查看模块输出
dmesg | tail

卸载模块

# 卸载模块
sudo rmmod azure_example

# 查看输出
dmesg | tail

内核版本管理

Azure Linux提供了内核版本管理脚本，可以方便地更新内核版本号：

# 查看当前内核版本
cd toolkit
./scripts/bump_kernel_release.sh --show

# 更新内核版本
./scripts/bump_kernel_release.sh --bump

此脚本会自动更新SPECS/kernel/kernel.spec中的版本号，并同步相关文件。

总结与展望

本文介绍了Azure Linux内核开发的基础知识，包括环境搭建、内核编译和模块编写。通过本文的指导，你应该能够搭建起完整的开发环境，并编译出自己的内核和模块。

Azure Linux项目持续活跃开发中，建议定期查看README.md和CONTRIBUTING.md以获取最新信息和贡献指南。

未来，你可以进一步探索：

内核调试技术
性能优化方法
驱动程序开发

祝你在Azure Linux内核开发之旅中取得成功！

参考资料

【免费下载链接】azurelinux Linux OS for Azure 1P services and edge appliances 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/az/azurelinux

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考