为什么要编译内核

因为驱动运行在内核态，如果我们需要debug驱动的代码的话，就需要下内核断点，而内核断点需要带调试信息的kernel，所以我们需要自己编译内核。
因为在ubuntu 20.04下，自带的kernel开启了内核驱动签名的保护机制，导致我们编译的驱动并不能加载到kernel中，所以需要更改内核的相关配置参数，关闭kernel的驱动签名机制

Step1：下载内核

内核的下载地址：https://www.kernel.org/
最好选择当前系统内核的同大版本的内核，比如20.04的内核是5.15.xx，最好选择5.15下面的内核，大版本不同的内核可能会出现错误
这里选用5.15.63的内核
下载内核后执行：unxz -v linux-5.15.63.tar.xz
在解压完成之后，就可以在目录下看到linux的源代码：
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Step2：安装构建内核的依赖

执行如下的语句，安装内核的依赖：sudo apt-get install git fakeroot build-essential ncurses-dev xz-utils libssl-dev bc flex libelf-dev bison
在linux官方文档下也提供了编译linux所需要安装的工具包：https://docs.kernel.org/process/changes.html#changes

Step3：关闭内核驱动签名

执行make menuconfig可以设置内核的一些配置，我们自己编译的内核重点要关注两个配置：

  1. 开启内核的调试模式，也就是让kernel带上debug信息
  2. 关闭内核的驱动签名保护
    执行成功后，可以看到如下的界面：
    image.png
    首先开启内核调试，选择kernel hacking -> Compile-time checks and compiler options -> Compile the kernel with debug info，开启这个配置
    image.png

之后我们需要关闭内核驱动签名，但是这个选项在menuconfig里面没法变更，我们需要在.config文件中手动配置
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用vim打开.config文件，并将里面的CONFIG_MODULE_SIG选项更改为n
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Step4：编译kernel

当把所有的kernel配置更改完了以后，就可以执行make命令构建kernel，kernel构建的时间比较长，而且编译过程中可能会遇到一些包缺失的情况，一般都可以通过apt安装对应的包即可解决问题

执行如下命令：make -j8开始kernel的编译
当编译结束后，需要安装内核驱动到对应的目录，执行make module_install将内核驱动安装到系统的位置

最后一步执行make install将安装内核到系统中，并且将内核切换为当前编译的内核，重新启动，执行uname -r即可看到内核的版本
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Step5：验证驱动签名关闭

按照第一篇的内容构建一个hello world的驱动模块，但是按照之前的makefile无法成功构建模块（可能是因为之前是arch系统），使用如下的makefile：

KVERSION = $(shell uname -r)
KERN_DIR =  /lib/modules/$(KVERSION)/build 
all:
	CONFIG_MODULE_SIG=n make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
clean:
	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
	rm -rf modules.order
obj-m	+= helloworld.o

即可成功编译出helloworld.ko文件，之后执行insmod和rmmod均未发现报错，且dmesg成功输出：
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