【转】如何编译一个内核 - Ubuntu方式
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每一个Linux发行版都有自己专门的工具去构建自定义的内核. 本文主要介绍在Ubuntu平台上编译内核, 如何从www.kernel.org(也叫vanilla kernel)获得最新且未改动的内核源代码来构建一个自定义的内核, 这样你可以使用自己的内核而不是发行版的内核, 另外也介绍了如何给内核打补丁, 从而方便增加新的功能. 下面的工作我都在Ubuntu 6.10 Server ("Edgy Eft")和Ubuntu 6.06 Desktop ("Dapper Drake")上经过了测试. 我想首先要说的是文章中构建自定义内核的方式不是唯一的, 还有许多其它的方式, 这不过是我习惯的方式. 我不能保证使用后不会出现任何问题. 1. 预备工作 然后, 以root身份登陆: 如果你想使用一般用户来替代root用户, 记住在本文所有命令前输入sudo, 比如当我运行 你需要运行下面的命令来替代, 等. 1.1 Ubuntu 6.10上的/bin/sh ("Edgy Eft") 如果你使用Ubuntu 6.10, 现在你可以运行: 2 安装必需的软件包 (为内核编译做准备) 然后我们安装所有需要的软件包: 3 下载内核源代码 然后解压内核源代码, 创建一个指向内核源代码目录的linux字符链接: 4 给内核源代码打补丁(可选) 现在我们假设你已经下载需要的补丁(以下例子我叫它patch.bz2)到/usr/src. 运行下面的命令给内核源代码直接打上补丁(你的用户必须位于/usr/src/linux目录): 第一个命令用于测试, 对内核没有任何影响. 如果没有显示错误, 你可以运行第二个命令给内核打补丁. 如果第一个命令有误, 请务继续的操作! 你也能够通过内核的prepatches方式打补丁. 比如, 如果你需要一个功能, 而这个功能仅存在于2.6.19-rc4中, 正式完整的内核版本仍没有发布, 而patch-2.6.19-rc4.biz2已经发布. 你可以把这个补丁打到2.6.18的内核源代码中, 但请不要达到2.6.18.1或2.6.18.2, 等. 这个规则在接下来的网页中注明: http://kernel.org/patchtypes/pre.html prepatches等同于linux中的测试发行; 他们位于存档的测试目录中, 我们可以使用patch(1)工具对上一个完整发行版(版本号分三部分)打补丁(例如, 2.6.12-rc4 prepatch只可以给2.6.11内核源代码打补丁, 而不是2.6.11.10.) 所以如果你想编译2.6.19-rc4内核, 你必须在步骤3.1下载2.6.18(http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.18.tar.bz2)替代2.6.18.1内核源代码! 下面是如何给2.6.18打上2.6.19-rc4补丁: 5. 配置内核 然后运行 然后我们看到内核的配置菜单. 移动绿色光标到 Load an Alternate Configuration File 行后选择.config文件(包含了当前工作内核的配置)做为配置文件:
然后浏览内核配置菜单, 选择你需要的功能. 完成配置后, 选择Exit, 回答下面的问题(Do you wish to save your new kernel configuration? 你希望保存新的内核配置吗?), 选择Yes: 6 构建内核 如果要进行交叉编译，可以进行确定架构机器上的编译。 在--append-to-version= 后面你可以写上任何字符串来区别内核版本, 但是必须以" - "符号开始而且后面不包括任何空格. 保持耐心, 内核编译需要一定时间, 主要看你的内核配置和处理器速度. 7 安装新内核 在我的测试系统上, 他们分别名为 linux-image-2.6.18.1-custom_2.6.18.1-custom-10.00.Custom_i386.deb (包含了实际的内核) 和 linux-headers-2.6.18.1-custom_2.6.18.1-custom-10.00.Custom_i386.deb (包含了需要的文件, 用于以后需要编译额外的内核模块). 我是这样安装的: (现在你甚至能够拷贝这两个.deb文件到其它的Ubuntu系统, 通过上面的方式安装. 你将不再需要编译内核.) 然后检查 /boot/grub/menu.lst文件, 现在你将能发现新内核使用的两个引导配置块: 在我测试系统上已经添加好的引导配置块是这样的: title Ubuntu, kernel 2.6.18.1-custom (recovery mode) 现在重启系统: 如果一切进展顺利, 你的新内核正常工作. 你还可以通过运行下面命令来检查新内核是否运行: 这将会显示如: 如果系统没有起来, 重启一下, 你会看到:
按ESC进入GRUB菜单: 选择你以前的内核启动系统, 现在你能再次尝试编译新的工作内核. 不要忘记从/boot/grub/menu.1st文件中移去不需要的引导内核信息.
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/boot /boot/vmlinuz-<version> : 用于启动的压缩内核镜像, 它也就是/arch/<arch>/boot中的压缩镜像. /boot/system.map-<version> : 存储内核符号地址. /boot/initrd.img-<version> : 初始化RAM硬盘时, 用来存储挂载根文件系统所需的模块. /boot/grub/menu.lst : grub的配置文件. (不同的发行版中它可能位于不同位置. /lib/modules 该目录包含了内核模块及其他文件. 注意, modules中一般会有多个目录: 系统自带的内核模块在这里, 你编译自己的内核模块后, 它们也会被安装到这里. 不同的目录由内核版本号来区分. 即modules里目录的名称是内核版本号. (使用$ uname -r 可知当前系统内核所用的模块位于哪个目录). /lib/modules/<kernel-version>/build 储存为该版本的内核编译新模块所需的文件. 包括Makefile, .config, module.symVers(模块符号信息), 内核头文件(位于include/, include/asm/中) /lib/modules/<kernel-version>/kernel 储存内核目标文件(以.ko为后缀). 它的目录组织和内核源代码中kernel的目录组织相同. /lib/modules/<kernel-version>/中: modules.alias : 模块别名定义. 模块加载工具使用它来加载相应的模块. modules.dep : 定义了模块间的依赖关系. modules.symbols : 指定符号属于哪个模块. 这些文件都是文本文件, 可以查看它们. $ uname -r uname(1)被用来查看系统信息, 这里对我们有用的是它的"-r"选项, 它显示内核版本信息. 下载内核, 验证签名, 解压缩 到http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/下载最新版本的2.6内核. 速度还比较快. 这里以linux-2.6.17.13为例: 1, 下载内核压缩包 bzip2格式比gzip压缩效率更高, 一般就下载bz2的压缩包. 下载了内核压缩包之后, 还可下载对应的sign文件. 它被用来验证内核压缩文档的openPGP签名. 详细信息可参考这里. $ wget -c http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.17.13.tar.bz2 $ wget -c http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.17.13.tar.bz2.sign 2, 验证签名 首先从pgp的服务器获取签名公匙, linux内核包的公匙编号是0x517D0F0E. 再利用sign文件来验证.bz2压缩包的签名. 如果输出中有类似gpg: Good signature from "Linux Kernel Archives Verification Key <ftpadmin@kernel.org>" 的内容, 说明该包是有效的. 后面给出的警告信息可以忽略. $ gpg --keyserver wwwkeys.pgp.net --recv-keys 0x517D0F0E $ gpg --verify linux-2.6.17.13.tar.bz2.sign linux-2.6.17.13.tar.bz2
3, 解压缩 解压缩之前, 有个问题值得思考: 要将压缩包解压到何处? 即要在哪个目录进行Linux内核源代码的编译? 内核源码树的README中有这样一段话:
实 际上, 在我的Ubuntu系统中, /usr/src/ 目录中最初是没有linux目录的. 你可以在/usr/src中新建一个目录, 用内核版本命名, 比如/usr/src/linux-2.6.17.13. 这样, 即便之前在/usr/src中安装了linux的头文件, 也不会对它们造成影响. 我采用的方法是: 在/usr/local/src/kernel目录中进行. 编译内核时候, 若在make 后添加 "O=<complete_dir>"将会使生成的目标文件(包括.config)被放置到指定的目录. 否则, 生成的目标文件默认地被放到内核源码目录. 我们就采用默认的方法. 这是安全的. 4, 打补丁 对于kernel.org中的内核, 我个人认为没必要下载patch, 再打补丁. 费那事干嘛, 直接下载bz2包不就行了. 特定的补丁只能针对紧随其前的一个版本. 比如你想从2.6.17.1升级到2.6.17.13. 你得打12次补丁, 忒麻烦了. 但 是, 有时候需要对"官方内核"添加补丁, 以支持特定的系统. 比如ARMLinux, 它往往不是发布完整的内核, 而是发布针对特定版本的补丁包. 这种情况下就要知道如何打补丁了. 方法很简单: 把补丁下载, 解压. 得到patch-<version>. 将它放到解压后的内核目录树的父目录中(也就是补丁和内核目录在同一目录). 然后cd到内核目录树中运行: $ patch -p1 <../patch-<version> 配置内核 1, 前提: 构建编译环境 显然, 需要make, gcc等工具, 在Ubuntu中, 只需一条简单命令就可安装所有的源代码编译工具: # apt-get install build-essential 当然, 如果你的内核是要安装到不同体系结构的目标系统中, 还需要构建cross编译环境. 2, 内核配置工具介绍 Linux提供了多种内核配置工具, 最基础的是 make config, 它列出每个编译选项, 而且是基于文本的, 一般不用它. menuconfig (make menuconfig) menuconfig是比较主流的配置工具, 它需要curse库的支持, 在Ubuntu中默认是没有的, 先安装它: # apt-get install libncurses5-dev xconfig (make xconfig) xconfig基于X11, 使用qt库, 在Ubuntu中先安装qt库: # apt-get install libqt3-headers libqt3-mt-dev 3, 内核配置相关 .config配置文件 在内核树的根目录中，有一个.config文件，它记录了内核的配置选项，可直接对它进行修改，再运行(若.config不存在，对内核进行配置后会生成它,这种情况下当然不能开始就运行oldconfig). 实际上, 如果你手头有合适的 .config 文件, 可以运行 make oldconfig 直接按 .config 的内容来配置 $ sudo make oldconfig
其实可以直接在menuconfig中加载已有的配置文件, 不要将它改名为.config. 否则完成配置, 退出menuconfig时会提示你运行 make mrproper. 上面提到的方法只是比较适合于oldconfig! make相关命令 $ make oldconfig : 基于已有的.config进行配置, 若有新的符号, 它将询问用户. $ make defconfig : 按默认选项对内核进行配置(386的默认配置是Linus做的). $ make allnoconfig : 除必须的选项外, 其它选项一律不选. (常用于嵌入式系统). $ make clean : 删除生成的目标文件, 往往用它来实现对驱动的重新编译. $ make mrproper : 删除包括.config在内的生成的目标文件. 可以查看内核源码树中的README和Makefile了解上述配置方法. 4, 开始配置 1, 修改Makefile (可选) 在Makefile中, 有这样的内容: VERSION = 2 PATCHLEVEL = 6 SUBLEVEL = 16 EXTRAVERSION = .20 NAME=Sliding Snow Leopard 我们在编译内核之前, 可以先修改Makefile中的版本信息(一般是修改EXTRAVERSION, 比如EXTRAVERSION =-zp). 这样就能将自己编译的内核同别人编译的相同版本内核区分开来. 修改, 编译之后, 可使用 $ uname -r 查看内核版本信息. 但实际上, 从2.6.8的版本起可在内核版本号后面添加个性化字符串. 所以也就没有必要修改Makefile了: () Local version - append to kernel release 如果你即修改了Makefile中的EXTRAVERSION, 又在配置时定义了local version. 那么local version所定义的字符串将位于末尾, 紧跟在EXTRAVERSION的值之后. 另外, 如果要用到ccache, 也需要修改Makefile. 参考后面的内容! 2, 准备一个.config文件. 内核配置选项众多, 一个个去配置相当麻烦. 建议使用手头已有的配置文件. 如果你手头没有, 有多种方法获得它: (1) 使用make defconfig将在源码树的根目录得到.config. (2) 使用当前系统内核的配置文件, 一般位于/boot目录中. 它的名称并不是.config. (3) 使用别的发行版提供的配置文件(网上去下载).
3, 建议配置步骤: (1) 将配置文件(不要将它命名为.config!)拷贝到内核源码树根目录. (2) make menuconfig, 然后将上述的配置文件加载进去. (3) 配置完成后, 将生成的配置文件备份(.config, 也可以在menuconfig中指定生成的配置文件名). 配置选项是最头疼的问题: 配置时候注意驱动的问题, 尤其是网络驱动. 使用 pppoe 的话, 要选上 ppp 相关的选项. 网卡驱动也要注意, 我刚开始配置的时候, 只加上了 lspci | grep Ethernet 对应的网卡, 但是重启后找不到eth0, 一怒之下, 把所有的1000M 网卡驱动都选为模块. 总算成功. 以后有空仔细看看. 再就是声卡驱动也要注意.可参考我blog里另一篇文章：配置2.6内核选项注解
编译内核 配置完成后，就要进行编译了。编译2.6的内核很简单，Makefile自动检测依赖性，产生编译文件(bzImage)，你也不用另外编译modules!. 只需运行： $ make 使用make编译内核的技巧 1, 可以略去编译信息(但仍能看到warning, error) $sudo make > /dev/null $sudo make -j2 > /dev/null 2, 加速编译过程. (1) 可以使用 $ make -j<n> . 其中n = 2 * cpu的个数. 对于一般的单CPU系统, 通常用 $ make -j2 . 为编译过程分配2个人物, 这样在进行磁盘I/O时候, CPU就不会空闲了. 一般这个选项可以将速度提高10%左右. (2) 还可以使用ccache来提高编译速度. Debian/Ubuntu系统中默认没有安装, 首先安装它: $ sudo apt-get install ccache . 然后更改内核根目录的Makefile, 将CC和HOSTCC变量定义前添加ccache: CC = $(CROSS_COMPILE)gcc HOSTCC = gcc 更改为: CC = ccache $(CROSS_COMPILE)gcc HOSTCC = ccache gcc 编译生成的文件介绍 vmlinux : 未经压缩的原始linux内核镜像. /arch/<arch>/boot/zImage(bzImage): 使用zlib压缩后的内核镜像. 注意, 不同的体系结构对压缩后内核镜像的默认命名不同, 比如arm的是zImage, 而i386的是bzImage. (z表示zlib, bz表示"big zlib", 而非bzip2!) 安装内核 编译完成后, 在 arch/i386/boot目录中会有bzImage映象文件. 安装内核步骤如下: (1)在/boot目录下新建mynewkernel目录，并将bzImage拷贝到/boot/mynewkernel目录下: $ sudo cp arch/i386/boot/bzImage /boot/mynewkernel (2)更改/boot/mynewkernel中bzImage的名字 $ sudo mv bzImage vmlinuz-2.6.17.13 (3)备份、修改grub配置文件 $sudo cp /boot/grub/menu.lst menu.lst.origin 修改menu.list，加入以下内容(从既有的menu.list中相关的内容拷贝)： title zp, make defconfig, 2.6.17.13 root (hd0,2) kernel /boot/mynewkernel/vmlinuz-2.6.17.13 root=/dev/sda3 ro quiet splash savedefault boot (4)安装模块： $sudo make modules_install reboot, 在grub启动菜单中选择新内核启动... 参考资料 (1) Linux-kernel-tree/README (2) kernel-build-howto (3) 关于ccache, 可参考IBM developworks上的这篇介绍. ------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------- 也可以用: make && make modules && make modules_install && make install 参考：http://forum.ubuntu.org.cn/viewtopic.php?t=46958&highlight=%E7%BC%96%E8%AF%91%E5%86%85%E6%A0%B8 ------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------- Linux(Ubuntu)学习札记 /liaxiz 发表于2007-06-11, 20:26 经过两天一夜的实践，终于成功编译内核2.6.21.4，经历了五次的失败，一次次的在考验着我的耐性，还好，坚持下来了，便将这两天的经历书于此处，与所有被初次编译内核的困难折磨过的朋友们共勉。 本次实践最大的收获有三点： 1. 首次尝试到了什么是真正的定制。linu把所有的自由赋予了使用者，我们应该珍惜这份尊重，并尽情地享受这种自由。内核中许多模块许多是根本不需要的，还有一些是默认的设置不合理的，都可以根据自己的具体情况更改。 2. 以前遗留的问题得到了解决。现在我的刻录机能读盘了，在编译内核的时候，去掉了scsi模拟ide设备的模块，这样，2.6以后的内核就可以正常识别刻录机了。 3. 意外的惊喜。本来在2.6.20.16下，使用的是Ubuntu带得显卡驱动，但是无论怎么调，刷新率都到不了60HZ，并且，如果使用这个 xorg.conf，新内核根本无法进入Xwindows，所以，我又把xorg.conf改回刚装好Ubuntu时没换驱动时的状态，结果新内核进入了 Xwindows，并且刷新率为60HZ，真是意外的惊喜，新内核的兼容性可是好。 现在反省下为什么会失败那么多次： 1. 网上的编译方法得版本太多了，随着内核的升级，有些版本 就太老了，不免发生了些逻辑上的混乱。 2, 第一次编译内核，可是不知深浅，在配置内核的时候，有些模块删掉了，结果无法启动。 编译步骤如下： 1. 到官方网站下载内核 http://kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6 解包到 /usr/src 目录下，命令: sudo tar -xvjf linux-2.6.21.4.tar.bz2 2. 进入到编译目录中，此后的所有操作均在该目录下进行。 cd /usr/src/linux-2.6.21.4/ 配置内核，推荐使用xconfig，非常直观，图形界面，需要Qt，非常稳定，编译了六次没有出现意外。 sudo make xconfig 选项很多，不明白的，默认就可以了，可参考文章： http://lamp.linux.gov.cn/Linux/kernel_options.html 配置好了，保存，在目录中会创建.config文件，编译的时候是根据此文件进行。 3.开始编译： 自2.6内核开始，就不用make dep了，依赖关系会自动维护，并且命令也减少了，以往是： sudo make dep sudo make clean sudo make bzImage sudo make modules sudo bzImage install sudo make modules_install 现在仅需要： sudo make //时间会很长 sudo make modules_install sudo make install //有些资料显示，这个命令可以自动更改/boot/grub/menu.lst,可是我的实践中并没有成功，而且还有错误 本来到此因改结束了，可是在sudo make install后，并没有产生预期的结果，/boot/grub/menu.lst并没有改动，因此还得执行下述命令： sudo mkinitramfs -0 /boot/initrd.img-2.6.21.4 2.6.21.4 sudo gedit /boot/grub/menu.lst 加入如下内容： title Ubuntu, kernel 2.6.21.4 root (hd0,6) kernel /vmlinuz-2.6.21.4 root=UUID=2f48ce41-ead0-463e-af93-b0503de13273 ro quiet splash initrd /initrd.img-2.6.21.4 savedefault 绿色的字体是根据需要更改的，其他的是复制的别的核心启动项的。 到此，编译，安装结束，重新启动，就可以进入新核心的系统了。因为这个核心太新了，源里还没有它的头文件，虚拟机就没法用了，等以后升级吧。 为了这一个问题，被“残酷”地折磨了将近30个小时，但心情还是蛮愉快的。linux让我们能在痛苦中体会自由带来的乐趣，也可谓之奇。希望每一个编译过内核的朋友都能享受这一过程。 原文地址http://liaxiz.bloghome.cn/posts/97402.html |
