Linux内核编译

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1.写在前面

        Linux操作系统包括四个部分：
        （1）内核：内核是一个操作系统的核心。它负责为其他所有的程序以及服务提供运行环境，分配各种软硬件资源，管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。在操作系统中，内核的作用类似于人的大脑。
        （2）Shell：Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。
        （3）文件系统：是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT和ISO9660。
        （4）应用程序：例如：文本编辑器（vi、vim、gedit等）、编程语言、X Window（图形界面）、办公套件、Internet工具和数据库等。
        其中， 
        Linux的一个重要特点就是其源代码的公开性，任何人都能够在https://www.kernel.org/上得到任何版本的Linux内核源码。
        在使用Windows操作系统中时，通常遇到这样的困扰：系统运行了一段时间之后，出现运行速度越来越慢、系统盘的数据越来越多、剩余容量变得越来越少的问题。但是，由于Windows系统不开源，我们无法知道出现这种情况的本质原因。而在Linux操作系统中，利用Linux内核的开源特性，可从内核源码层定位上述问题，从而对Linux系统进行定制、优化，以满足功能和性能上的需求。
        接下来将以linux-3.10.1版本的内核为例，详细描述如何获取Linux内核源码，如何编译、安装一个属于自己的Linux内核。
            

2.编译安装环境

操作系统	Ubuntu 12.04 64位
现有Linux内核版本	linux-3.2.0
待编译的内核版本	linux-3.10.1

注：在下述描述中，涉及在服务器Ubuntu 12.04操作系统环境上的所有操作，均以root身份登录并执行。

3.获取Linux-3.10.1内核

        通过wget文件下载工具获取网址https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.10.1.tar.bz2中的Linux-3.10.1源码，并保存到系统中的/home/work/kernel/目录下（也可保存到其它目录下，但注意下面的所有操作请在此目录下进行），并解压。
        首先安装wget和编译内核所需依赖包：
        #apt-get install wget gcc libncurese5-dev
        获取Linux3-1.10源码的命令行操作如下：
        （1）切换到/home/目录下
        #cd /home/
        （2）创建work目录并切换到work目录下
        #mkdir work && cd work/
        （3）创建kernel目录并切换到kernel目录下
        #mkdir kernel && cd kernel/
        （4）通过wget获取linux-3.10.1内核源码包linux-3.10.1.tar.bz2
        #wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.10.1.tar.bz2
        （5）解压源码包linux-3.10.1.tar.bz2
        #tar –jxvf linux-3.10.1.tar.bz2 –C /home/work/kernel/
        （6）解压后在当前目录下得到linux-3.10.1文件夹，如下图所示：
                                                 

                 注：如果Ubuntu 12.04操作系统因为某些原因（例如，未连接外网）无法通过wget获取linux-3.10.1.tar.bz2，可首先在Windows系统中通过https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.10.1.tar.bz2下载源码包，然后将其拷贝到Ubuntu 12.04系统中的/home/work/kernel/目录下。

4.编译安装Linux-3.10.1内核

        首先切换到linux-3.10.1文件夹下：
        #cd linux-3.10.1
        配置内核：
        （1）保持源码干净
        #make mrproper
        注：此操作会将历史编译过程中配置的内核功能配置文件清除掉，所以只有第一次执行内核编译前才进行此操作，其它情况若需要清除前一次编译过程的残留数据，只需用下面的命令：
        #make clean
        此命令仅删除编译过程产生的中间文件和目标文件，而不会删除历史配置。
        （2）设置内核功能选项
        #make menuconfig
        执行上面的命令，可在字符界面中显示功能配置的图形界面，如下图：
            

                                                   

 

根据上图中功能提示配置需要的功能，本次实验中采用默认的配置，通过键盘上的左右键选择保存配置，得到新内核的配置文件，如下图：

                                               

        使用键盘上的左右键选择按钮，通过键盘上的回车键确认保存配置。
        （3）编译内核和模块
        清除暂存的缓存：
        #make clean
        编译内核：
        #make bzImage
        或：
        #make bzImage –j4
        注：其中-j4表示同时编译的任务数。如果操作系统中有4个CPU核心，可通过-j4加快编译的速度。此编译过程较长，请耐心等候。
        编译内核模块：
        # make modules
        （4）安装内核模块和内核
        #make modules_install
        #make install

        至此，linux-3.10.1内核已编译完成，接下来将描述如何修改Ubuntu 12.04操作系统的默认启动项，使得系统重启后进入新编译的linux-3.10.1内核。
            

5.配置开机启动项

        （1）更新启动项列表，如下图：
        #update-grub2
            

                                   

 

        从上图中可查看系统中所有的内核列表，并可得知新编译的linux-3.10.1位于列表中第一个位置。
        （2）修改默认启动菜单的配置文件/etc/default/grub
        #vim /etc/default/grub
            

                                 

        如图，GTUB_DEFAULT的值决定了系统启动时从内核列表的第几个内核启动。若GTUB_DEFAULT=0，则表示从第一个内核启动。由于新编译的linux-3.10.1内核位于第一个位置，因此，将GTUB_DEFAULT的值修改为0。

        保存后，重启系统，可查看最新的启动菜单，如下图：
        #reboot 

                               

        系统默认从最新编译的“Ubuntu, with Linux 3.10.1”内核启动。
        注：如果想从老版本的内核启动，可通过上下键选择“Previous Linux versions”进入老版本的内核列表进行选择某一个老版本的内核。
        （3）查看最新编译的内核
        进入系统之后，通过下面的命令可查看当前系统中的内核版本，如下图：
        #uname -a
            

                               

 

如果能够看到“Linux Ubuntu 3.10.1”，表示linux-3.10.1的内核已经编译、安装成功。