patch补丁文件制作 使用和常见问题

本文介绍如何在源码树中添加、移除及模拟打补丁的过程,并解释了常见错误及其解决方法。
1. 给源码树加 patch

进入源码树的根目录下:

cd SRC_DIR
patch -p 1 < /path/to/your/patch

-p 1 指定忽略的目录个数,如你的patch头为 diff -urN orig/include/linux/module.h tgt/include/linux/module.h,则是对 $SRC_DIR/ 下的 include/linux/modue.h 应用该patch

-p 2 则是对$SRC_DIR/ 下的 linux/modue.h 应用该 patch


2. 移去加入的 patch

cd SRC_DIR
patch -R -p1 </path/to/your/patch


3. 模拟打补丁

有时我们需要测试一下,自己生成patch 能否正确的应用到目标源码树下而没有冲突,则:

patch --dry-run -p1 < /path/to/your/patch


4. 常见错误

patch: **** malformed patch at line 129

出现这中错误,一般是 patch 生成后被手工修改了,如下的patch:

diff -urN a/include/asm-mips/module.h b/include/asm-mips/module.h
--- a/include/asm-mips/module.h   1970-01-01 00:00:00.000000000 +0000
+++ b/include/asm-mips/module.h    2008-01-03 16:51:23.000000000 +0000
@@ -104,6 +104,8 @@
#define MODULE_PROC_FAMILY "NEVADA "
#elif defined CONFIG_CPU_R8000
#define MODULE_PROC_FAMILY "R8000 "
+#elif defined CONFIG_CPU_R9721
+#define MODULE_PROC_FAMILY "R9721"
#elif defined CONFIG_CPU_R10000
#define MODULE_PROC_FAMILY "R10000 "
#elif defined CONFIG_CPU_RM7000


数字6,表示记录了6行原始文件,数字8表示记录了8行目标文件

如果你这时手工加了一行:

@@ -104,6 +104,8 @@
#define MODULE_PROC_FAMILY "NEVADA "
#elif defined CONFIG_CPU_R8000
#define MODULE_PROC_FAMILY "R8000 "
+#elif defined CONFIG_CPU_R9721
+#define MODULE_PROC_FAMILY "R9721"
+#define MODULE_PROC_ABC "ABC"
#elif defined CONFIG_CPU_R10000
#define MODULE_PROC_FAMILY "R10000 "
#elif defined CONFIG_CPU_RM7000

这是你应用这个补丁,patch 就会提示失败,并输出:

patch: **** malformed patch at line xxx

应用时,patch 都会检查受影响的行是否与记录在两个 @@ 之间的数值一致,手工加一行后,记录的目标文件行数为9,因此patch会失败。

将@@ -104,6 +104,8 @@ 改为@@ -104,6 +104,9 @@ 即可成功打上patch



<think>首先,用户的问题是关于“内核patch文件制作方法及其原理”,参考了站内引用,包括[^1]、[^2]、[^3][^4]。这些引用涉及OpenWrt内核patch制作、内核热补丁原理、OpenWrt patch方法以及Linux内核调试方法。 我的系统级指令要求: - 所有行内数学表达式使用 $...$ 格式。 - 独立公式使用 $$...$$ 单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 用户可见层要求: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽可能保证回答真实可靠。 用户的问题是:“我想了解内核patch文件制作方法及其原理 请问内核patch文件制作方法原理”。所以,我需要聚焦在内核patch文件制作方法原理上。 从引用中提取关键信息: - 引用[^1]:描述了一种简单快速的OpenWrt内核patch制作方式,使用diff命令比较原始文件修改后的文件来生成patch。 - 引用[^2]:讨论了内核热补丁的原理、制作使用验证方法,涉及在运行时打补丁。 - 引用[^3]:提到OpenWrt patch方法,使用命令如make target/linux/update来应用patch到kernel。 - 引用[^4]:是关于Linux内核调试方法,涉及syslogdklogd处理内核消息,但直接相关度不高。 核心是制作patch文件的方法原理。patch文件通常是通过diff生成的差异文件,用于描述代码的更改。 回答结构: 1. **介绍内核patch的概念原理**:解释什么是内核patch,为什么需要它,以及其工作原理(如通过差异文件应用到源代码)。 2. **制作方法**: - 基本方法:使用diff命令比较原始文件修改后的文件。 - 具体步骤:基于引用[^1],给出示例命令。 - 高级方法:如引用[^2]的热补丁,涉及运行时打补丁。 - 在特定系统如OpenWrt中的应用:基于引用[^3]。 3. **原理深入**:解释patch如何应用(如使用patch命令)、热补丁的原理(运行时修改内核)。 4. **验证应用**:如何验证patch有效,如引用[^2]中的方法。 5. **注意事项**:常见问题、调试方法(如引用[^4]可能相关)。 生成相关问题:在回答末尾,添加相关问题,如关于优化、验证或应用场景。 使用中文回答。 确保LaTeX正确:虽然没有明显的数学表达式,但如果有变量或命令,用$...$。例如,命令如diff -ruN option.c option_new.c > patch.patch,可以保持原样,除非是数学相关。 现在,结构化回答: - **开头**:简要介绍内核patch。 - **步骤**:分步解释制作方法。 - **原理**:解释背后的机制。 - **结尾**:总结生成相关问题。 引用标识:在相关段落末尾自然地添加[^数字]。 相关问题: 1. 如何应用内核patch文件? 2. 内核热补丁与传统patch有什么区别? 3. 如何验证内核patch的正确性? 最终输出格式: - 回答主体。 - §§相关问题§§ - 相关问题列表。 </think>### 内核Patch文件制作方法及其原理 内核patch文件用于修改Linux内核源代码,通过描述代码差异来实现功能修复、优化或添加新特性。其本质是基于文本的差异文件(通常以.diff或.patch后缀结尾),通过工具如`diff``patch`生成应用。下面我将从原理方法两方面逐步解释,确保内容清晰可靠,并基于参考引用进行说明。 #### 一、内核patch的原理 内核patch的核心原理是生成源代码的差异描述,并应用到目标代码中。这依赖于两个关键机制: 1. **差异计算原理**:使用算法(如Myers算法或Hunt-McIlroy算法)比较原始文件修改后的文件,输出差异指令(如添加、删除或修改行)。这些指令存储在patch文件中,格式通常为统一差异格式(unified diff)。应用patch时,工具如`patch`解析这些指令,自动修改源代码。 数学上,差异生成可建模为求字符串的最短编辑距离问题:给定源字符串 $S$ 目标字符串 $T$,找到最小操作序列使 $S$ 变为 $T$,输出为操作序列 $\Delta$[^1]。 $$ \Delta = \text{diff}(S, T) $$ 对于内核热补丁(运行时打补丁),原理更复杂:它动态替换内核函数指针或指令,无需重启系统。这通过内核模块实现,例如利用`ftrace`或`kprobes`机制拦截函数调用,在内存中修改代码页[^2]。 2. **应用执行逻辑**:当patch应用到内核源代码: - 编译时patch:在构建内核前应用,修改源代码文件(如.c或.h文件),再重新编译。 - 运行时热补丁:直接修改运行中的内核内存,通过/proc文件系统或syslog监控执行状态(如/proc/meminfo输出变化),确保补丁生效[^2][^4]。 这种机制高效且安全,因为差异文件体积小(只记录变更),且可通过版本控制系统(如Git)管理。 #### 二、内核patch制作方法 制作patch文件主要依赖`diff`工具生成差异,以下是标准步骤(以OpenWrt或Linux内核为例)。假设你有原始代码文件修改后的代码文件。 ##### 基本制作步骤(编译时patch1. **准备文件**: - 复制原始文件(如`option.c`)到工作目录。 - 修改此文件,创建新版本(如`option_new.c`),添加你的代码变更。 例如,基于引用[^1],重命名文件是为了方便比较:`cp option.c option_new.c`,然后编辑`option_new.c`。 2. **生成patch文件**: 使用`diff`命令比较文件,输出差异到patch文件。命令格式: ```bash diff -ruN 原始文件 修改后文件 > patch文件名.patch ``` - `-ruN`:选项表示递归(r)、统一格式(u)、处理新文件(N)。 - 示例:`diff -ruN option.c option_new.c > 999-kernel-option-add-new-dev.patch`,生成的文件名通常以数字前缀排序(如999-)确保应用顺序[^1]。 3. **应用验证patch**: - 将patch文件放到内核源码的patches目录(如OpenWrt的`target/linux/patches`)。 - 使用构建命令应用:例如在OpenWrt中,执行`make target/linux/update`自动拷贝应用patch[^3]。 - 验证:重新编译内核后,检查功能是否生效。例如,在/proc/meminfo中查看新增项,或用`dmesg`查看内核日志输出,确认补丁代码被执行[^2]。 ##### 热补丁制作方法(运行时patch) 对于无需重启的内核热补丁,步骤更复杂: 1. **生成差异**:同上,先用`diff`创建源代码patch。 2. **转换为热补丁模块**:使用工具如`kpatch-build`将diff转换为内核模块(.ko文件)。 - 原理:工具分析差异,生成新函数代码,并创建重定向逻辑。 3. **加载验证**: - 加载模块:`insmod patch_module.ko`。 - 验证:通过/proc接口或syslog输出确认,例如`cat /proc/meminfo`时,检查dmesg是否打印补丁代码的调试信息(如新增的内存统计项)[^2][^4]。 #### 三、注意事项调试 - **常见问题**:patch失败通常因代码冲突或格式错误。使用`patch -p1 < patchfile.patch`测试应用,-p1忽略路径前缀。 - **调试方法**:借助syslogd/klogd守护进程:klogd从/proc/kmsg读取内核消息,syslogd保存到/var/log/messages,帮助诊断补丁执行问题[^4]。 - **最佳实践**:保持patch小而集中,定期同步上游代码;热补丁适合生产环境紧急修复,但需测试稳定性。 制作内核patch的核心是理解差异生成应用的机制,无论是编译时还是运行时,都确保了内核的可维护性灵活性。
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