Ubuntu17.10上模块化编译ext4文件系统

       这是首次在CSDN上发表博客，有些地方叙述不当还请理解，由于本人也是初入Linux,对其中某些地方描述不准确还请

指正。那么接下来进入正题。

 本文的任务是实现模块化编译ext4文件系统，整篇文章中涉及到一些基本的Linux操作命令就简单带过了，主要是模块

化编译文件系统的过程。

 先说说环境，我在网上查阅了很多资料，也找了很多相关的Linux书籍，发现一个问题就是很多资料都比较老了，毕竟

现在软件更新的速度比较快，由于找的资料很多都是内核版本为2.x,3.x。对于现在正在使用新版的Ubuntu，CentOS的用

户来说，使用起来确实比较麻烦，所以我决定利用最新版的Ubuntu来进行模块化编译文件系统，为后来的伙伴们留一份参

考资料。个人电脑上安装的是Windows 10+Ubuntu 17.10，Linux内核版本可以在终端输入uname -a或cat /proc/version

查看自己的版本，我最初的内核版本为4.13.0。以下为操作步骤：

(建议都在root权限下执行命令，不然每一次输入命令都需要密码，比较麻烦，在终端下输入sudo su即可获取root权限)

（1）重新编译内核

首先需要下载Linux内核源码，一般来说下载自己当前正在使用的对应版本的Linux内核源码，可以避免一些不兼容的错

误，但我这里下载了版本为4.14.12的源码，算作一种尝试，推荐两种比较可靠的方式下载源代码，一种是在Ubuntu上

终端下输入apt-get install linux-source-4.13.0(后接版本号)，下载的源码会放在/usr/src目录下；另一种是在网站上
www.kernel.org上下载对应版本的Linux源代码。然后依照压缩文件后缀名解压文件即可。解压后的源代码我放在了usr/
src/linux-4.14.12目录下，这个位置随意就行，如下



在linux-4.14.12目录下，输入make menuconfig。正常情况下会稍后弹出一个配置窗口，如果提示缺乏某些东西，使用
apt-get install命令即可，以后也是，缺什么装什么就行了，如下找到file system项，进入找到ext4，将前缀用空格键修
改为M就行了，保存并退出。





在该目录下(usr/src/linux-4.14.12)执行make命令，可以使用-jn参数并行编译提高编译速度(n为并行数，推荐为CPU核

心数的两倍)编译会花一些时间，取决于CPU性能，我在笔记本上测试的，CPU为i7-6820HK，花了半个多小时。然后

make modules编译模块,再make modules_install安装模块，再make install安装内核。

在终端下输入reboot重启系统。在grub界面选择Ubuntu高级选项，可以看到安装的新内核，选择新内核启动系统。



（2）文件系统重命名，做出修改

拷贝ext4文件系统的源码，放在其他位置，个人放置在/home下。

  修改Makefile文件，主要是针对ext4名称的修改，然后在末尾添加两项，如下：


所有ykext4的地方均是修改过的，这里随意命名就行。还需要指明编译的内核源码的路径，最后添加default和clean

项，具体的可以学习Makefile文件的写法。
接下来修改super.c文件搜索找到ext4_fs_type,修改两处，原为ext4，改为ykext4，如下：



最后修改sysfs.c文件，搜索找到ext4_init_sysfs，修改一处，如下：



个人还修改了file.c，加上了printk函数用于测试新的文件系统。

（3）加载新的文件系统

在/home/ext4/目录下，即拷贝的路径，执行make clean，如Makefile文件中写到的，清除上一次编译产生的文件。

最后执行make命令，运行结束时会生成ykext4.ko文件。

在该目录下输入insmod ykext4.ko加载文件系统入内核，如果提示错误，可以使用dmesg- c查看错误信息。再输入

lsmod可以查看，如下：





（4）挂载新的文件系统

在/dev目录下新建块设备文件YK，转到该目录下输入mknod -m 640 YK b 1 0，意思可以查阅一下mknod命令的
使用。然后输入mkfs.ext4 YK格式化块设备文件。
再在/mnt 目录下新建挂载点，这里个人建立了一个YK的文件夹，然后输入mount /dev/YK -t ykext4 /mnt/YK，
意思不多做解释。挂载上之后，使用df -T -h可以查看挂载信息。

（5）测试

在/mnt/YK下新建YK.txt，向文件中写入任意内容后，保存退出。再输入dmesg -c命令可以查看打印信息，这里我

加上了匹配hello，如下：



 运行无误，如果使用dmesg -c，个人这里会打印出许多信息。要卸载文件系统，先使用umount命令，然后使用

rmmod命令即可。

关于期间遇见的问题：

1.编译内核出现错误，原因有很多，可能是gcc版本问题，也可能是内部错误，这就不太好解决。另外，注意安装

内核开发工具包。

2.编译后重启系统黑屏，过低的内核版本可能会出现这种情况，nvidia专有显卡驱动也可能导致黑屏，可以先卸载

显卡驱动。

3.加载文件系统失败，愿因也很多，错误信息不同处理方式也不一样，可能是缺乏依赖项，比如mbcache,jbd2，

可能是未动态加载文件系统，或者显示file exists，提示文件已在，表明新的文件系统与现在正在使用的ext4文件

系统命名冲突，需要再次检查修改过的文件，重新编译。

4.使用CentOS与使用Ubuntu来模块化编译文件系统还是略有区别。如果是Ubuntu 16的话，出现的问题还是比

17少得多，个人做过测试。