Linux下編譯內核
內核編譯：
編譯內核就是把內核的相關文件重新生成。
內核編譯前期準備：
Linux kernel下載網址：https://www.kernel.org/下載需要編譯的內核版本。
在虛擬機中安裝開發工具包組：Development Tools，可以使用yum grouplist 查找。
[root@centos7 cd]# yum -y groupinstall –disablerepo=mage "Development Tools"
在虛擬機中安裝ncurses包。
[root@centos7 cd]# yum -y install –disablerepo=mage ncurses*
編譯內核虛擬機環境：centos 7。
編譯之前確認本機硬件信息 （普通編譯、交叉編譯）。
Linux內核設計體系：
Linux內核采用單內核體系設計、但充分借鑒了微內核設計體系的優點，為內核引入模塊化機制。
Linux內核組成部分：
kernel：內核的核心文件，通常放置在/boot目錄下，名稱為vmlinuz-VERSION-RELEASE；
示例：
[root@centos6 ~]# ls /boot
config-2.6.32-642.el6.x86_64 grub lost+found System.map-2.6.32-642.el6.x86_64
efi initramfs-2.6.32-642.el6.x86_64.img symvers-2.6.32-642.el6.x86_64.gz
vmlinuz-2.6.32-642.el6.x86_64
[root@centos6 ~]#
kernel object：內核對象，一般放置在/lib/modules/version-release/目錄下，大部分為以.ko結尾的驅動模塊文件。
查看內核版本：
uname命令：
uname – print system information
uname [OPTION]…
-n：顯示主機名稱；
-r：顯示版本信息；
-a：顯示所有信息；
示例：
[root@centos6 Desktop]# uname -r
2.6.32-642.el6.x86_64
[root@centos6 Desktop]#
內核模塊命令：
lsmod命令：
顯示由核心已經裝載的內核模塊；顯示的內容來自于/proc/modules文件。
示例：
[root@centos6 Desktop]# lsmod | grep "ext4"
ext4 379655 3
jbd2 93252 1 ext4
mbcache 8193 1 ext4
[root@centos6 Desktop]#
modinfo命令：
顯示模塊的詳細描述信息；
modinfo [ -0 ] [ -F field ] [ -k kernel ] [ modulename|filename… ]
-n：顯示模塊文件路徑；
-p：顯示模塊參數；
-a：顯示作者信息；
-d：顯示驅動文件描述信息；
-l：查看許可證；
示例：
[root@centos6 Desktop]# modinfo -n e1000
/lib/modules/2.6.32-642.el6.x86_64/kernel/drivers/net/e1000/e1000.ko
[root@centos6 Desktop]#
內核模塊管理：
modprobe命令：
裝載或卸載內核模塊；
選項：
-l：列出所有裝載的內核模塊；
-r：下載內核模塊； 或 rmmod命令
示例：
[root@centos6 Desktop]# modprobe -r e1000
[root@centos6 Desktop]# lsmod | grep e1000
[root@centos6 Desktop]# modprobe e1000
[root@centos6 Desktop]# lsmod | grep e1000
e1000 134863 0
[root@centos6 Desktop]#
depmod命令：
內核模塊依賴關系文件及系統信息映射文件的生成工具，不要隨便執行。
insmod命令：指定模塊文件，不自動解決依賴模塊，需手動解決依賴關系。
insmod `modinfo -n exportfs`
insmod `modinfo -n xfs`
rmmod命令：
rmmod [modulename]
示例：卸載xfs模塊驅動
rmmod xfs
/proc目錄：
內核把自己內部狀態信息及統計信息，以及可配置參數通過proc偽文件系統加以輸出。
參數：只讀：輸出信息
可寫：可接受用戶指定的新值來實現對內核某功能或特性的配置。
sysctl命令：用于查看或修改修改/proc/sys目錄中的諸多參數。修改的參數臨時生效。
選項：
-a：查看所有參數；
-w：臨時設置某一參數；
-p：重新讀取/etc/stsctl.conf配置文件，使其參數更改生效。
內核中的路由轉發：
/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
常用的幾個參數：
net.ipv4.ip_forward 開啟/禁用路由轉發
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all 開啟/禁用ping命令
vm.drop_caches=3 清理內存cache。
kernel.shmall 默認16G，有時需要調大，充分發揮機器硬件性能。
示例：設置臨時開啟路由轉發功能。等同于 echo命令設置。
1）[root@centos6 Desktop]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@centos6 Desktop]#
2）echo命令：設置臨時關閉路由轉發功能。
[root@centos6 Desktop]# echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[root@centos6 Desktop]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
0
[root@centos6 Desktop]#
/sys目錄：
sysfs：為用戶使用的偽文件系統，輸出內核識別出的各硬件設備的相關屬性信息，也有內核對硬件特性的設定信息，有些參數是可以修改的，用于調整硬件工作特性。
udev通過此路徑下輸出的信息動態為各設備創建所需要設備文件，udev是運行用戶空間程序。
專用工具：udevadmin hotplug
udev為設備創建設備文件時，會讀取其事先定義好的規則文件，一般在/etc/udev/rules.d及/usr/lib/udev/rules.d目錄。
ramdisk管理：
mkinitrd命令：
為當前正在使用的內核重新制作ramdisk文件；需在急救模式下操作。
mkinitrd initramfs-`uname -r `.img `uname -r`
dracut命令：
為當前正在使用的內核重新制作ramfs文件；需在急救模式下操作。
dracut initramfs-`uname -r `.img `uname -r`
編譯內核：
（1）準備好開發環境。
（2）獲取目標主機上硬件設備的相關信息。
（3）獲取目標主機系統功能的相關信息。
（4）獲取內核源代碼包。https://www.kernel.org/
開發環境準備：
包組：
1、Development Tools 開發工具包。
2、在虛擬機中安裝make menuconfig依賴的ncurses包。
ncurses-5.9-13.20130511.el7.x86_64
目標主機硬件設備相關信息：
CPU：
#cat /proc/cpuinfo 查看CPU信息
# lscpu 查看CPU信息
#arch 查看架構
硬件設備：
pci設備：
lspci -v
lsusb -v
lsblk 塊設備
內核編譯安裝：
安裝開發包組；
下載源碼文件；
.config：準備文本配置文件；
make menuconfig：配置內核選項；
make [-j #] ：編譯內核 ，使用#個CPU并發編譯；
make modules_install：安裝驅動模塊至/lib/modules/目錄下。
make install ：安裝內核相關文件。
（1）安裝內核文件到本機/boot目錄下。
（2）生成initramfs偽根文件系統。
（3）編輯/boot/grub2/grub.cfg配置文件
編譯內核：
配置內核選項：
支持“更新”模式進行配置：make help
1）make config：基于命令行以遍歷的方式去配置內核中可以配置的每個選項；
2）make menuconfig：基于ncurses的文本窗口界面；
3）make gconfig：基于GTK（GNOME）環境窗口界面；
4）make xconfig：基于QT（KDE）環境的窗口界面；
支持“全新配置”模式進行配置
1）make defconfig：基于內核為目標平臺提供的“默認”配置進行配置；
2）make allyesconfig：所有選項均回答為“yes”；
3）make allnoconfig：所有的選項均回答為“no”；
內核編譯：
全編譯：make [-j #]
編譯內核的一部分功能：
1）只編譯某目錄中的相關代碼：
示例：編譯打開內核對ntfs文件系統功能以模塊化方式支持，同時支持寫權限。
[root@centos7 ~]# cd /usr/src/linux
[root@centos7 linux]# make fs/ntfs/ntfs.ko （其中文件名需要自己寫，事先不存在）
2）只編譯一個特定的模塊：
示例：只編譯e1000驅動模塊；
[root@centos7 ~]# cd /usr/src/linux
[root@centos7 linux]# make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko
如何交叉編譯：
編譯的目標平臺與當前平臺不相同；
#make ARCH=arch_name
例如：
#make ARCH=arm
要獲取特定目標平臺的使用幫助；
#make ARCH=arch_name help
例如：
#make ARCH=arm help
在已經執行過編譯操作的內核源代碼中做重新編譯，需要事先做清理操作：
make clean：清理大多數編譯生成的文件，但會保留config文件等。
make mrproper：清理所有編譯生成的文件，config及某些備份文件。
make distclean：清理所有編譯生成的文件基本清理到編譯前的狀態。
開始編譯內核：
內核編譯前期準備：
Linux kernel下載網址：https://www.kernel.org/下載需要編譯的內核版本。
在虛擬機中安裝開發工具包組：Development Tools，可以使用yum grouplist 查找。
[root@centos7 cd]# yum -y groupinstall –disablerepo=mage "Development Tools"
在虛擬機中安裝make menuconfig依賴的ncurses包。
[root@centos7 cd]# yum -y install –disablerepo=mage ncurses*
編譯內核虛擬機環境：centos 7。
編譯之前確認本機硬件信息 （普通編譯、交叉編譯）。
1）將下載好的kernel文件copy到root目錄下。
[root@centos7 ~]# ll -h linux-3.18.42.tar.xz
-rwxrw-rw-. 1 root root 78M sep 20 21:50 linux-3.18.42.tar.xz
[root@centos7 ~]#
2）在虛擬機中安裝開發工具包組：Development Tools，可以使用yum grouplist 查找。
[root@centos7 cd]# yum -y groupinstall –disablerepo=mage "Development Tools"
3）解壓linux-3.18.42.tar.xz內核包到/usr/src目錄下。
[root@centos7 ~]# tar xvf linux-3.18.42.tar.xz -C /usr/src
4）cd到/usr/src目錄下，為linux-3.18.42創建軟鏈接。
[root@centos7 ~]# cd /usr/src/
[root@centos7 src]# ln -s linux-3.18.42/ linux
[root@centos7 src]# ll
total 4
drwxr-xr-x. 2 root root 6 jun 9 2014 debug
drwxr-xr-x. 3 root root 34 sep 20 22:12 kernels
lrwxrwxrwx. 1 root root 14 sep 20 23:16 linux -> linux-3.18.42/
drwxrwxr-x. 23 root root 4096 sep 17 18:55 linux-3.18.42
查看解壓縮后的內核文件大小。
[root@centos7 src]# cd linux
[root@centos7 linux]# du -sh .
633M .
[root@centos7 linux]#
5）拷貝本機/boot/config-3.10.0-229.el7.x86_64內核編譯模板文件到/usr/src/linux/.config
編譯內核時默認會對這個.config文件。
[root@centos7 linux]# cp -rf /boot/config-3.10.0-229.el7.x86_64 /usr/src/linux/.config
[root@centos7 linux]# wc -l .config
5310 .config
[root@centos7 linux]#
6）在/usr/src/linux/目錄下執行make menuconfig對.config文件進行更改操作。
1）make menuconfig 是依賴于ncurses包的，如果沒有安裝需要進行安裝。
[root@centos7 linux]# yum -y install –disablerepo=mage ncurses*
2）在/usr/src/linux/目錄下執行make menuconfig對.config文件進行更改操作。
[root@centos7 linux]# make menuconfig
general setup 配置：補充kernel version后的version info
關閉藍牙
打開內核對ntfs文件系統功能以模塊化方式支持，同時支持寫權限。
執行exit到首頁，再次執行exit退出，并選擇yes保存操作更改。
現在在看一下/usr/src/linux/.config文件的大小。
root@centos7 linux]# du -sh .
634M .
[root@centos7 linux]#
這時我們發現比更改前多了1M。
7）使用make命令開始對內核編譯。
make -j # 指定本機編譯內核CPU的個數，并行編譯。
查看本機CPU個數：
[root@centos7 linux]# lscpu
Architecture: x86_64
CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 4
On-line CPU(s) list: 0-3
Thread(s) per core: 1
……………………….
[root@centos7 linux]#
開始編譯內核：Need to wait for a period of time
[root@centos7 linux]# make -j 4
查看編譯后的/usr/src/linux目錄大?。?/span>
[root@centos7 linux]# du -sh .
7,0G .
[root@centos7 linux]#
查看是否編譯生成了ntfs.ko文件
[root@centos7 linux-3.18.42]# find -name "*.ko" | grep "ntfs"
./fs/ntfs/ntfs.ko
[root@centos7 linux-3.18.42]#
8）安裝模塊至 /lib/modules目錄下。
[root@centos7 linux]# make modules_install
9）安裝內核相關文件。
（1）安裝內核文件到本機/boot目錄下。
（2）生成initramfs偽根文件系統。
（3）編輯/boot/grub2/grub.cfg配置文件
[root@centos7 linux]# make install （一條命令，以上三步全部搞定）
sh ./arch/x86/boot/install.sh 3.18.42-zhengyibolinux arch/x86/boot/bzImage \
System.map "/boot"
[root@centos7 linux]#
到/boot目錄下查看發現已經多了一個內核文件。
到/boot/grub2/grub.cfg文件中查看發現已經多了一個新內核信息。
10）重啟 reboot，使用新內核啟動。
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