linux内核如果包含math.h，makefile如何实现？

wanghong19890301 2017-10-09 10:58:49

c文件中：
#include <math.h>
会报错：fatal error: math.h: No such file or directory

如何在内核的makefile中编译添加-lm解决编译报错问题点

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倒骑毛驴的令狐冲 2017-11-04

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应该用“” 吧不应该<>,可以试试

wanghong19890301 2017-11-03

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那我要包含math.h这个头文件需要包含哪个库？

HITYM627 2017-11-03

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楼主现在这个问题解决了吗能否分享一下

jklinux 2017-10-10

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只能是静态库


  obj-m += mytest.o
  mytest-objs := test.o libmy.a

jklinux 2017-10-09

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楼主要在内核里用c库里的数学库？虽然内核的makefile可以带上其它库编译，但库必须是与内核的平台一致。而且内核为了保证效率，通常不会参与耗时的运算的，尤其是符点数

Hello Worm 2017-10-09

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你在整个内核代码中随便搜一个带math.h头文件的源代码，看一下它是怎么编的不就知道了吗？

wanghong19890301 2017-10-09

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请问如何在内核带上其他库编译？

alinly 2017-10-09

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#include "math.h"

目录树下面再给个样例 ├─Makefile │ ├─boot │ bootsect.s │ head.s │ setup.s │ ├─fs │ bitmap.c │ block_dev.c │ buffer.c │ char_dev.c │ exec.c │ fcntl.c │ file_dev.c │ file_table.c │ inode.c │ ioctl.c │ Makefile │ namei.c │ open.c │ pipe.c │ read_write.c │ stat.c │ super.c │ truncate.c │ ├─include │ │ a.out.h │ │ const.h │ │ ctype.h │ │ errno.h │ │ fcntl.h │ │ signal.h │ │ stdarg.h │ │ stddef.h │ │ string.h │ │ termios.h │ │ time.h │ │ unistd.h │ │ utime.h │ │ │ ├─asm │ │ io.h │ │ memory.h │ │ segment.h │ │ system.h │ │ │ ├─linux │ │ config.h │ │ fs.h │ │ hdreg.h │ │ head.h │ │ kernel.h │ │ mm.h │ │ sched.h │ │ sys.h │ │ tty.h │ │ │ └─sys │ stat.h │ times.h │ types.h │ utsname.h │ wait.h │ ├─init │ main.c │ ├─kernel │ │ asm.s │ │ exit.c │ │ fork.c │ │ mktime.c │ │ panic.c │ │ printk.c │ │ sched.c │ │ signal.c │ │ sys.c │ │ system_call.s │ │ vsprintf.c │ │ │ ├─blk_drv │ │ blk.h │ │ floppy.c │ │ hd.c │ │ ll_rw_blk.c │ │ Makefile │ │ ramdisk.c │ │ │ ├─chr_drv │ │ console.c │ │ keyboard.S │ │ Makefile │ │ rs_io.s │ │ serial.c │ │ tty_io.c │ │ tty_ioctl.c │ │ │ └─math │ Makefile │ math_emulate. │ ├─lib │ close.c │ ctype.c │ dup.c │ errno.c │ execve.c │ Makefile │ malloc.c │ open.c │ setsid.c │ string.c │ wait.c │ write.c │ _exit.c │ ├─mm │ Makefile │ memory.c │ page.s │ └─tools build.c 样例 main。c 用sourceinsight软件阅读很方便 /* * linux/init/main.c * * (C) 1991 Linus Torvalds */ #define __LIBRARY__ // 定义该变量是为了包括定义在unistd.h 中的内嵌汇编代码等信息。 #include // *.h 头文件所在的默认目录是include/，则在代码中就不用明确指明位置。 // 如果不是UNIX 的标准头文件，则需要指明所在的目录，并用双引号括住。 // 标准符号常数与类型文件。定义了各种符号常数和类型，并申明了各种函数。 // 如果定义了__LIBRARY__，则还包括系统调用号和内嵌汇编代码_syscall0()等。 #include // 时间类型头文件。其中最主要定义了tm 结构和一些有关时间的函数原形。 /* * we need this inline - forking from kernel space will result * in NO COPY ON WRITE (!!!), until an execve is executed. This * is no problem, but for the stack. This is handled by not letting * main() use the stack at all after fork(). Thus, no function * calls - which means inline code for fork too, as otherwise we * would use the stack upon exit from 'fork()'. * * Actually only pause and fork are needed inline, so that there * won't be any messing with the stack from main(), but we define * some others too. */ /* * 我们需要下面这些内嵌语句 - 从内核空间创建进程(forking)将导致没有写时复制（COPY ON WRITE）!!! * 直到一个执行execve 调用。这对堆栈可能带来问题。处理的方法是在fork()调用之后不让main()使用 * 任何堆栈。因此就不能有函数调用 - 这意味着fork 也要使用内嵌的代码，否则我们在从fork()退出 * 时就要使用堆栈了。 * 实际上只有pause 和fork 需要使用内嵌方式，以保证从main()中不会弄乱堆栈，但是我们同时还 * 定义了其它一些函数。 */ static inline _syscall0 (int, fork) // 是unistd.h 中的内嵌宏代码。以嵌入汇编的形式调用 // Linux 的系统调用中断0x80。该中断是所有系统调用的 // 入口。该条语句实际上是int fork()创建进程系统调用。 // syscall0 名称中最后的0 表示无参数，1 表示1 个参数。 static inline _syscall0 (int, pause) // int pause()系统调用：暂停进程的执行，直到 // 收到一个信号。 static inline _syscall1 (int, setup, void *, BIOS) // int setup(void * BIOS)系统调用，仅用于 // linux 初始化（仅在这个程序中被调用）。 static inline _syscall0 (int, sync) // int sync()系统调用：更新文件系统。 #include // tty 头文件，定义了有关tty_io，串行通信方面的参数、常数。 #include // 调度程序头文件，定义了任务结构task_struct、第1 个初始任务 // 的数据。还有一些以宏的形式定义的有关描述符参数设置和获取的 // 嵌入式汇编函数程序。 #include // head 头文件，定义了段描述符的简单结构，和几个选择符常量。 #include // 系统头文件。以宏的形式定义了许多有关设置或修改 // 描述符/中断门等的嵌入式汇编子程序。 #include // io 头文件。以宏的嵌入汇编程序形式定义对io 端口操作的函数。 #include // 标准定义头文件。定义了NULL, offsetof(TYPE, MEMBER)。 #include // 标准参数头文件。以宏的形式定义变量参数列表。主要说明了-个 // 类型(va_list)和三个宏(va_start, va_arg 和va_end)，vsprintf、 // vprintf、vfprintf。 #include #include // 文件控制头文件。用于文件及其描述符的操作控制常数符号的定义。 #include // 类型头文件。定义了基本的系统数据类型。 #include // 文件系统头文件。定义文件表结构（file,buffer_head,m_inode 等）。 static char printbuf[1024]; // 静态字符串数组。 extern int vsprintf (); // 送格式化输出到一字符串中（在kernel/vsprintf.c，92 行）。 extern void init (void); // 函数原形，初始化（在168 行）。 extern void blk_dev_init (void); // 块设备初始化子程序（kernel/blk_drv/ll_rw_blk.c,157 行） extern void chr_dev_init (void); // 字符设备初始化（kernel/chr_drv/tty_io.c, 347 行） extern void hd_init (void); // 硬盘初始化程序（kernel/blk_drv/hd.c, 343 行） extern void floppy_init (void); // 软驱初始化程序（kernel/blk_drv/floppy.c, 457 行） extern void mem_init (long start, long end); // 内存管理初始化（mm/memory.c, 399 行） extern long rd_init (long mem_start, int length); //虚拟盘初始化(kernel/blk_drv/ramdisk.c,52) extern long kernel_mktime (struct tm *tm); // 建立内核时间（秒）。 extern long startup_time; // 内核启动时间（开机时间）（秒）。 /* * This is set up by the setup-routine at boot-time */ /* * 以下这些数据是由setup.s 程序在引导时间设置的（参见第2 章2.3.1 节中的表2.1）。 */ #define EXT_MEM_K (*(unsigned short *)0x90002) // 1M 以后的扩展内存大小（KB）。 #define DRIVE_INFO (*(struct drive_info *)0x90080) // 硬盘参数表基址。 #define ORIG_ROOT_DEV (*(unsigned short *)0x901FC) // 根文件系统所在设备号。 /* * Yeah, yeah, it's ugly, but I cannot find how to do this correctly * and this seems to work. I anybody has more info on the real-time * clock I'd be interested. Most of this was trial and error, and some * bios-listing reading. Urghh. */ /* * 是啊，是啊，下面这段程序很差劲，但我不知道如何正确地实现，而且好象它还能运行。如果有 * 关于实时时钟更多的资料，那我很感兴趣。这些都是试探出来的，以及看了一些bios 程序，呵！ */ #define CMOS_READ(addr) ({ \ // 这段宏读取CMOS 实时时钟信息。 outb_p (0x80 | addr, 0x70); \ // 0x70 是写端口号，0x80|addr 是要读取的CMOS 内存地址。 inb_p (0x71); \ // 0x71 是读端口号。 } ) #define BCD_TO_BIN(val) ((val)=((val)&15) + ((val)>>4)*10) // 将BCD 码转换成数字。 static void time_init (void) // 该子程序取CMOS 时钟，并设置开机时间??startup_time(秒)。 { struct tm time; do { time.tm_sec = CMOS_READ (0); // 参见后面CMOS 内存列表。 time.tm_min = CMOS_READ (2); time.tm_hour = CMOS_READ (4); time.tm_mday = CMOS_READ (7); time.tm_mon = CMOS_READ (8); time.tm_year = CMOS_READ (9); } while (time.tm_sec != CMOS_READ (0)); BCD_TO_BIN (time.tm_sec); BCD_TO_BIN (time.tm_min); BCD_TO_BIN (time.tm_hour); BCD_TO_BIN (time.tm_mday); BCD_TO_BIN (time.tm_mon); BCD_TO_BIN (time.tm_year); time.tm_mon--; startup_time = kernel_mktime (&time); } static long memory_end = 0; // 机器具有的内存（字节数）。 static long buffer_memory_end = 0; // 高速缓冲区末端地址。 static long main_memory_start = 0; // 主内存（将用于分页）开始的位置。 struct drive_info { char dummy[32]; } drive_info; // 用于存放硬盘参数表信息。 void main (void) /* This really IS void, no error here. */ { /* The startup routine assumes (well, ...) this */ /* 这里确实是void，并没错。在startup 程序(head.s)中就是这样假设的。 */ // 参见head.s 程序第136 行开始的几行代码。 /* * Interrupts are still disabled. Do necessary setups, then * enable them */ /* * 此时中断仍被禁止着，做完必要的设置后就将其开启。 */ // 下面这段代码用于保存： // 根设备号 ??ROOT_DEV；高速缓存末端地址??buffer_memory_end； // 机器内存数??memory_end；主内存开始地址 ??main_memory_start； ROOT_DEV = ORIG_ROOT_DEV; drive_info = DRIVE_INFO; memory_end = (1 << 20) + (EXT_MEM_K < 16 * 1024 * 1024) // 如果内存超过16Mb，则按16Mb 计。 memory_end = 16 * 1024 * 1024; if (memory_end > 12 * 1024 * 1024) // 如果内存>12Mb，则设置缓冲区末端=4Mb buffer_memory_end = 4 * 1024 * 1024; else if (memory_end > 6 * 1024 * 1024) // 否则如果内存>6Mb，则设置缓冲区末端=2Mb buffer_memory_end = 2 * 1024 * 1024; else buffer_memory_end = 1 * 1024 * 1024; // 否则则设置缓冲区末端=1Mb main_memory_start = buffer_memory_end; // 主内存起始位置=缓冲区末端； #ifdef RAMDISK // 如果定义了虚拟盘，则主内存将减少。 main_memory_start += rd_init (main_memory_start, RAMDISK * 1024); #endif // 以下是内核进行所有方面的初始化工作。阅读时最好跟着调用的程序深入进去看，实在看 // 不下去了，就先放一放，看下一个初始化调用 -- 这是经验之谈?。 mem_init (main_memory_start, memory_end); trap_init (); // 陷阱门（硬件中断向量）初始化。（kernel/traps.c，181 行） blk_dev_init (); // 块设备初始化。（kernel/blk_dev/ll_rw_blk.c，157 行） chr_dev_init (); // 字符设备初始化。（kernel/chr_dev/tty_io.c，347 行） tty_init (); // tty 初始化。（kernel/chr_dev/tty_io.c，105 行） time_init (); // 设置开机启动时间??startup_time（见76 行）。 sched_init (); // 调度程序初始化(加载了任务0 的tr, ldtr) （kernel/sched.c，385） buffer_init (buffer_memory_end); // 缓冲管理初始化，建内存链表等。（fs/buffer.c，348） hd_init (); // 硬盘初始化。（kernel/blk_dev/hd.c，343 行） floppy_init (); // 软驱初始化。（kernel/blk_dev/floppy.c，457 行） sti (); // 所有初始化工作都做完了，开启中断。 // 下面过程通过在堆栈中设置的参数，利用中断返回指令切换到任务0。 move_to_user_mode (); // 移到用户模式。（include/asm/system.h，第1 行） if (!fork ()) { /* we count on this going ok */ init (); } /* * NOTE!! For any other task 'pause()' would mean we have to get a * signal to awaken, but task0 is the sole exception (see 'schedule()') * as task 0 gets activated at every idle moment (when no other tasks * can run). For task0 'pause()' just means we go check if some other * task can run, and if not we return here. */ /* 注意!! 对于任何其它的任务，'pause()'将意味着我们必须等待收到一个信号才会返 * 回就绪运行态，但任务0（task0）是唯一的意外情况（参见'schedule()'），因为任务0 在 * 任何空闲时间里都会被激活（当没有其它任务在运行时），因此对于任务0'pause()'仅意味着 * 我们返回来查看是否有其它任务可以运行，如果没有的话我们就回到这里，一直循环执行'pause()'。 */ for (;;) pause (); } static int printf (const char *fmt, ...) // 产生格式化信息并输出到标准输出设备stdout(1)，这里是指屏幕上显示。参数'*fmt'指定输出将 // 采用的格式，参见各种标准C 语言书籍。该子程序正好是vsprintf 如何使用的一个例子。 // 该程序使用vsprintf()将格式化的字符串放入printbuf 缓冲区，然后用write()将缓冲区的内容 // 输出到标准设备（1--stdout）。 { va_list args; int i; va_start (args, fmt); write (1, printbuf, i = vsprintf (printbuf, fmt, args)); va_end (args); return i; } static char *argv_rc[] = { "/bin/sh", NULL}; // 调用执行程序时参数的字符串数组。 static char *envp_rc[] = { "HOME=/", NULL}; // 调用执行程序时的环境字符串数组。 static char *argv[] = { "-/bin/sh", NULL}; // 同上。 static char *envp[] = { "HOME=/usr/root", NULL}; void init (void) { int pid, i; // 读取硬盘参数包括分区表信息并建立虚拟盘和安装根文件系统设备。 // 该函数是在25 行上的宏定义的，对应函数是sys_setup()，在kernel/blk_drv/hd.c,71 行。 setup ((void *) &drive_info); (void) open ("/dev/tty0", O_RDWR, 0); // 用读写访问方式打开设备“/dev/tty0”， // 这里对应终端控制台。 // 返回的句柄号0 -- stdin 标准输入设备。 (void) dup (0); // 复制句柄，产生句柄1 号 -- stdout 标准输出设备。 (void) dup (0); // 复制句柄，产生句柄2 号 -- stderr 标准出错输出设备。 printf ("%d buffers = %d bytes buffer space\n\r", NR_BUFFERS, NR_BUFFERS * BLOCK_SIZE); // 打印缓冲区块数和总字节数，每块1024 字节。 printf ("Free mem: %d bytes\n\r", memory_end - main_memory_start); //空闲内存字节数。 // 下面fork()用于创建一个子进程(子任务)。对于被创建的子进程，fork()将返回0 值， // 对于原(父进程)将返回子进程的进程号。所以180-184 句是子进程执行的内容。该子进程 // 关闭了句柄0(stdin)，以只读方式打开/etc/rc 文件，并执行/bin/sh 程序，所带参数和 // 环境变量分别由argv_rc 和envp_rc 数组给出。参见后面的描述。 if (!(pid = fork ())) { close (0); if (open ("/etc/rc", O_RDONLY, 0)) _exit (1); // 如果打开文件失败，则退出(/lib/_exit.c,10)。 execve ("/bin/sh", argv_rc, envp_rc); // 装入/bin/sh 程序并执行。 _exit (2); // 若execve()执行失败则退出(出错码2,“文件或目录不存在”)。 } // 下面是父进程执行的语句。wait()是等待子进程停止或终止，其返回值应是子进程的进程号(pid)。 // 这三句的作用是父进程等待子进程的结束。&i 是存放返回状态信息的位置。如果wait()返回值不 // 等于子进程号，则继续等待。 if (pid > 0) while (pid != wait (&i)) /* nothing */ ; // 如果执行到这里，说明刚创建的子进程的执行已停止或终止了。下面循环中首先再创建一个子进程， // 如果出错，则显示“初始化程序创建子进程失败”的信息并继续执行。对于所创建的子进程关闭所有 // 以前还遗留的句柄(stdin, stdout, stderr)，新创建一个会话并设置进程组号，然后重新打开 // /dev/tty0 作为stdin，并复制成stdout 和stderr。再次执行系统解释程序/bin/sh。但这次执行所 // 选用的参数和环境数组另选了一套（见上面165-167 行）。然后父进程再次运行wait()等待。如果 // 子进程又停止了执行，则在标准输出上显示出错信息“子进程pid 停止了运行，返回码是i”，然后 // 继续重试下去…，形成“大”死循环。 while (1) { if ((pid = fork ()) < 0) { printf ("Fork failed in init\r\n"); continue; } if (!pid) { close (0); close (1); close (2); setsid (); (void) open ("/dev/tty0", O_RDWR, 0); (void) dup (0); (void) dup (0); _exit (execve ("/bin/sh", argv, envp)); } while (1) if (pid == wait (&i)) break; printf ("\n\rchild %d died with code %04x\n\r", pid, i); sync (); } _exit (0); /* NOTE! _exit, not exit() */ }

序言 1 本书的主要目标 1 现有书籍不足之处 1 阅读早期内核其它的好处？ 2 阅读完整源代码的重要性和必要性 2 如何选择要阅读的内核代码版本 2 阅读本书需具备的基础知识 3 使用早期版本是否过时？ 3 EXT2 文件系统与MINIX 文件系统？ 4 第1 章概述 5 11 LINUX 的诞生和发展 5 12 内容综述 9 13 本章小结 12 第2 章 LINUX 内核体系结构 13 21 LINUX 内核模式 13 22 LINUX 内核系统体系结构 14 23 LINUX 内核进程控制 15 24 LINUX 内核对内存的使用方法 16 25 LINUX 内核源代码的目录结构 18 26 内核系统与用户程序的关系 23 27 LINUX 内核的编译实验环境 23 28 LINUX/MAKEFILE 文件 25 29 本章小结 33 第3 章引导启动程序（BOOT） 35 31 概述 35 32 总体功能 35 33 BOOTSECTS 程序 36 34 SETUPS 程序 43 35 HEADS 程序 55 36 本章小结 63 第4 章初始化程序(INIT) 65 41 概述 65 42 MAINC 程序 65 43 本章小结 73 第5 章内核代码(KERNEL) 75 51 概述 75 52 MAKEFILE 文件 78 53 ASMS 程序 80 54 TRAPSC 程序 87 55 SYSTEM_CALLS 程序 94 56 MKTIMEC 程序 102 57 SCHEDC 程序 104 58 SIGNALC 程序 116 59 EXITC 程序 122 510 FORKC 程序 127 511 SYSC 程序 132 512 VSPRINTFC 程序 138 513 PRINTKC 程序 146 514 PANICC 程序 147 515 本章小结 148 第6 章块设备驱动程序(BLOCK DRIVER) 149 61 概述 149 62 总体功能 149 63 MAKEFILE 文件 149 64 BLKH 文件 151 65 HDC 程序 154 66 LL_RW_BLKC 程序 167 67 RAMDISKC 程序 171 68 FLOPPYC 程序 175 第7 章字符设备驱动程序(CHAR DRIVER) 189 71 概述 189 72 总体功能描述 189 73 MAKEFILE 文件 192 74 KEYBOARDS 程序 194 75 CONSOLEC 程序 211 76 SERIALC 程序 234 77 RS_IOS 程序 237 78 TTY_IOC 程序 240 79 TTY_IOCTLC 程序 250 第8 章数学协处理器(MATH) 257 81 概述 257 82 MAKEFILE 文件 257 83 MATH-EMULATIONC 程序 258 第9 章文件系统(FS) 261 91 概述 261 92 总体功能描述 261 93 MAKEFILE 文件 267 94 BUFFERC 程序 269 95 BITMAPC 程序 283 96 INODEC 程序 288 97 SUPERC 程序 298 98 NAMEIC 程序 306 99 FILE_TABLEC 程序 328 910 BLOCK_DEVC 程序 328 目录 - II - 911 FILE_DEVC 程序 331 912 PIPEC 程序 333 913 CHAR_DEVC 程序 337 914 READ_WRITEC 程序 340 915 TRUNCATEC 程序 343 916 OPENC 程序 346 917 EXECC 程序 352 918 STATC 程序 366 919 FCNTLC 程序 367 920 IOCTLC 程序 369 第10 章内存管理(MM) 371 101 概述 371 102 总体功能描述 371 103 MAKEFILE 文件 375 104 MEMORYC 程序 377 105 PAGES 程序 390 第11 章包含文件(INCLUDE) 393 111 概述 393 112 INCLUDE/目录下的文件 393 113 AOUTH 文件 393 114 CONSTH 文件 402 115 CTYPEH 文件 402 116 ERRNOH 文件 403 117 FCNTLH 文件 405 118 SIGNALH 文件 407 119 STDARGH 文件 409 1110 STDDEFH 文件 410 1111 STRINGH 文件 410 1112 TERMIOSH 文件 420 1113 TIMEH 文件 426 1114 UN

结论 Linux内核空间无法调用C库函数并且禁用FPU，可以放弃了。原因：内核这么设计有利于上下文切换和调度。解决方法尝试过手动实现某些三角函数到我的文件中。发现只要涉及浮点数，虽然编译时不会error，但有一些warning如下： MODPOST 1 modules WARNING: "__aeabi_f2d" [/work/coding/1_diy/22_dts_i2c_mpu6050/mpu6050.ko] undefined! WARNING: "__aeabi_fcmplt" [/w

在之前的课程里，当我们在编译linux内核源码的时候，不知道大家会不会有一些疑问： 1.linux内核源码那么多（大概800M），编译的时候它（编译系统）怎么知道应该要编译哪些文件呢？ 2.怎样保证源码的编译顺序？比如，先编译A模块，再编译B模块？ 3.怎么样把这些编译出来的一个一个的目标文件，最终形成一个内核镜像文件？所有这些，都是通过Makefile来完成的。本文所用内核源码为 linux-4.9.229，ARCH=x86 linux内核源码里的Makefile分为三层：顶层Make

一直想琢磨琢磨Linux内核，便开始看《Linux内核完全注释》，可是发现一头雾水，所以决定先尝试建立一个内核的实验环境，这样更加形象的了解，所以借助oldlinux论坛的帖子，尝试着建立一个Linux的实验环境，开始编译，可是帖子过于久远，内核的版本没变可是gcc编译器的版本已经变了很多，所以在这个过程中遇到很多问题，现在我尽可能的复原现场，然后把错误解决的过程给展示一下。内核原版未经过编译的源...

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