实验原理：

内核：内核是整个操作系统的最底层，它负责了整个硬件的驱动以及提供了各种系统所需的内核功能，包括防火墙机制，是否支持LVM或Quota文件系统，以及进程和内存管理和通信功能。其实内核就是系统上面的一个文件而已，它包含了驱动主机各项硬件的检测程序与驱动模块。内核文件通常被放置在/boot/vmlinuz中。(uname –r  命令：显示内核版本信息)

内核模块：由于现在硬件更新速度太快，如果我的内核比较旧，我换了新的硬件，内核肯定无法支持，怎么办？重新拿一个新的内核来处理吗？内核编译的过程是很麻烦的。为了这个缘故，Linux很早之前就已经开始使用所谓的模块化设置了。即将一些不常用的类似驱动程序的内容独立出内核，编译成为模块，然后，内核可以在正常运行的过程当中加载这个模块到内核。这样，在不需要改动内核的前提之下，只要编译出适当的内核模块并加载它，Linux就可以使用新的硬件。模块被放置在/lib/modules/$(uname -r)/kernel中。

内核编译：内核其实是一个文件，由源代码编译而成的，开机读完BIOS并加载MBR内的引导程序后，就开始加载内核到内存当中，所以要将它编译成系统可以认识的数据才行。

实验目的：

通过实验，熟悉Linux 操作系统的使用，掌握构建与启动Linux 内核的方法；掌握用户程序如何利用系统调用与操作系统内核实现通信的方法，加深对系统调用机制的理解；进一步掌握如何向操作系统内核增加新的系统调用的方法，以扩展操作系统的功能。

实验过程：

一、首先下载linux-4.10.14.tar（一开始我用的是linux-2.6.33.3.tar经历过七八个小时的各种改错，各种版本不匹配，最后选择换版本，这是一个让人崩溃的过程）

二、然后，共享文件到虚拟机上。

三、解压文件tar -xvf linux-4.10.14.tar.xz

 

四、然后开始对增加的系统调用添加相关内容

# vim kernel/sys.c   ，加入下面的函数

asmlinkage int sys_helloworld(int number)  // 该函数名中有下划线

{

    printk("hello,world\n");  //printk()函数是系统内核的输出函数，区别 //于printf()。

    return number;

}   

 

五、添加系统调用号

vim ./arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl（32位系统是syscall_32.tbl）

将第223行改成如图所示

 

六、修改系统调用表，注册系统调用。

#vim include/linux/syscalls.h

 

增加一行  asm int sys_helloworld(int number);

七、

   第一步到第四步都是在/usr/src/linux-4.10.14 目录下运行。先跳转到该目录下。

第一步：make mrproper 清除内核中不稳定的目标文件，附属文件及内核配置文件

第二步：make clean 清除以前生成的目标文件和其他文件

第三步：make menuconfig  配置内核，采用默认的内核配置即可。（选择exit）

这里会报错，原因是缺少东西，执行一下命令之后重新执行即可。

sudo apt-get install libncurses5-dev

 

 

 

第四步：sudo make  ( 该命令等价于make bzImage编译内核 +make modules编译内核模块)

这是一个漫长的过程，基本上很多人都是等了两个半小时左右，因为我分配了1g内存，单核。跑了三个小时。

 

进入linux-4.10.14系统

以上设置成功，下一步就是进入内核系统。重启电脑，过程中不断按住shift。

出现一下界面

 

  选择ubuntu高级选项回车，进入如下界面

 

选中如图所示版本，回车

进入系统

写入以下代码：

 

编译运行运行：

# gcc test.c –o test

# ./test

# dmesg –c