Ubuntu17.10上模块化编译ext4文件系统

本文的任务是实现模块化编译ext4文件系统，主要是展示模块化编译文件系统的过程。

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，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，我这里下载了版本为4.14.12的源码，推荐两种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，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，笔记本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。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：

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。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：