linux编译内核(手把手教你编译Linux内核)

a) 首先,你要有一台PC(这不废话么^_^),装好了linux,我来为大家科普一下关于linux编译内核?以下内容希望对你有帮助!

linux编译内核(手把手教你编译Linux内核)

linux编译内核

准备工作

a) 首先,你要有一台PC(这不废话么^_^),装好了linux。

b) 安装好GCC(这个指的是host gcc,用于编译生成运行于pc机程序的)、make、ncurses等工具。

c) 下载一份纯净的Linux内核源码包,并解压好。

注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好使用相应的Linux发行版的源码包。

嵌入式进阶教程分门别类整理好了,看的时候十分方便,由于内容较多,这里就截取一部分图吧。

需要的朋友私信【内核】即可领取。

内核学习地址:Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈-学习视频教程-腾讯课堂

不过这应该也不是必须的,因为我在我的Fedora 13上(其自带的内核版本是2.6.33.3),就下载了一个标准的内核linux-2.6.32.65.tar.xz,并且顺利的编译安装成功了,上电重启都OK的。不过,我使用的.config配置文件,是Fedora 13自带内核的配置文件,即/lib/modules/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系统,则还要再下载安装交叉编译工具链。

例如,你的目标单板CPU可能是arm或mips等CPU,则安装相应的交叉编译工具链。安装后,需要将工具链路径添加到PATH环境变量中。例如,你安装的是arm工具链,那么你在shell中执行类似如下的命令,假如有类似的输出,就说明安装好了。

[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.This is free software; see the source for copying conditions. There is NOwarranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

设置编译目标

在配置或编译内核之前,首先要确定目标CPU架构,以及编译时采用什么工具链。这是最基础的信息,首先要确定的。

如果你是为当前使用的PC机编译内核,则无须设置。

否则的话,就要明确设置。

这里以arm为例,来说明。

有两种设置方法():

a) 修改makefile

打开内核源码根目录下的Makefile,修改如下两个Makefile变量并保存。

ARCH := armCROSS_COMPILE := arm-linux-

注意,这里cross_compile的设置,是假定所用的交叉工具链的gcc程序名称为arm-linux-gcc。如果实际使用的gcc名称是some-thing-else-gcc,则这里照葫芦画瓢填some-thing-else-即可。总之,要省去名称中最后的gcc那3个字母。

b) 每次执行make命令时,都通过命令行参数传入这些信息。

这其实是通过make工具的命令行参数指定变量的值。

例如:

  • 配置内核时,使用make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig

  • 编译内核时使用make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

    注意,实际上,对于编译PC机内核的情况,虽然用户没有明确设置,但并不是这两项没有配置。因为如果用户没有设置这两项,内核源码顶层Makefile(位于源码根目录下)会通过如下方式生成这两个变量的值。

    SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \-e s/sh[234].*/sh/ ) ARCH?= $(SUBARCH)CROSS_COMPILE ?=

    经过上面的代码,ARCH变成了PC编译机的arch,即SUBARCH。因此,如果PC机上uname -m输出的是ix86,则ARCH的值就成了i386。

    而CROSS_COMPILE的值,如果没配置,则为空字符串。这样一来所使用的工具链程序的名称,就不再有类似arm-linux-这样的前缀,就相当于使用了PC机上的gcc。

    最后再多说两句,ARCH的值还需要再进一步做泛化。因为内核源码的arch目录下,不存在i386这个目录,也没有sparc64这样的目录。

    因此顶层makefile中又构造了一个SRCARCH变量,通过如下代码,生成他的值。这样一来,SRCARCH变量,才最终匹配到内核源码arch目录中的某一个架构名。

    SRCARCH := $(ARCH) ifeq ($(ARCH),i386) SRCARCH := x86endif ifeq ($(ARCH),x86_64) SRCARCH := x86endififeq ($(ARCH),sparc64) SRCARCH := sparcendififeq ($(ARCH),sh64) SRCARCH := shendif

    配置内核

    内核的功能那么多,我们需要哪些部分,每个部分编译成什么形式(编进内核还是编成模块),每个部分的工作参数如何,这些都是可以配置的。因此,在开始编译之前,我们需要构建出一份配置清单,放到内核源码根目录下,命名为.config文件,然后根据此.config文件,编译出我们需要的内核。

    但是,内核的配置项太多了,一个一个配,太麻烦了。而且,不同的CPU架构,所能配置的配置项集合,是不一样的。例如,某种CPU的某个功能特性要不要支持的配置项,就是与CPU架构有关的配置项。所以,内核提供了一种简单的配置方法。

    以arm为例,具体做法如下。

    a) 根据我们的目标CPU架构,从内核源码arch/arm/configs目录下,找一个与目标系统最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig),拷贝到内核源码根目录下,命名为.config。

    注意,如果你是为当前PC机编译内核,最好拷贝如下文件到内核源码根目录下,做为初始配置文件。这个文件,是PC机当前运行的内核编译时使用的配置文件。

    /lib/modules/`uname -r`/build/.config

    这里顺便多说两句,PC机内核的配置文件,选择的功能真是多。不编不知道,一编才知道。Linux发行方这样做的目的,可能是想让所发行的Linux能够满足用户的各种需求吧。

    b) 执行make menuconfig对此配置做一些需要的修改,退出时选择保存,就将新的配置更新到.config文件中了。

    注意-1,我们执行此操作时,内核打开了一组配置项集合,让我们进行配置。这一组配置项集合,是由我们前面设置的CPU架构决定的。说得细一点,配置系统打开arch/arm/Kconfig文件(make menuconfig执行时能看到有一行“scripts/kconfig/mconf arch/arm/Kconfig”这样的打印),这个文件又包含了其他内核子系统的Kconfig文件(文件名也可能是其他名字),其他子系统的Kconfig文件,再层层包含下层的Kconfig文件,从而生成了全部的配置项集合。而每一项配置项,当前设定的值(例如,是编进内核,还是编译成模块,或者也可能是一项参数),则是由内核源码根目录下的.config文件生成的。

    注意-2,即使你不需要对配置进行任何修改,都务必请执行一下make menuconfig,然后进入配置界面后直接退出并保存。不然的话,后面的编译可能会遇到问题。笔者就遇到过这个问题。笔者猜测原因可能是,初始的配置文件是基于老版本的内核做的,新版本的内核可能新增了一些基础功能项,从而导致功能项之间的依赖关系发生了变化。例如,老的配置文件中选中的一个功能项,在新版内核中的实现,可能依赖了更多的其他功能项。因此需要对旧的初始配置文件进行一些调整,从而保证各个功能项的依赖条件得到满足。经过make menuconfig之后,笔者发现,.config文件的内容的确发生了变化。

    编译内核

    编译本身很简单,对于2.6版本以上的内核,执行如下一条命令就搞定了。

    我们不妨花点时间,理解一下内核编译的机制。

    a) 内核如何使用config文件

    前面生成了.config文件,这是个文本文件,其中都是一些类似如下的内容:

    CONFIG_YENTA_ENE_TUNE=yCONFIG_YENTA_TOSHIBA=yCONFIG_PD6729=mCONFIG_I82092=m CONFIG_MTDRAM_ERASE_SIZE=128

    能看出,有些是设置了将某个功能编译进内核,有些是设置了将某个功能编译成模块,有些是设置了某个功能的某个参数。

    这个文件的语法,其实就是定义makefile变量的语法。没错,这就是makefile。

    当我们执行make开始编译内核的时候,编译系统还会生成另一个config文件,那就是include/config/auto.conf。里面的内容和.config类似,只是内容少了一些。

    内核编译的时候,顶层Makefile(位于源码根目录下),会包含上述config文件。

    这样就获得了相应的makefile变量,从而知道如何编译内核的各个部分。

    从顶层makefile中,可以看到如下代码:

    ifeq ($(dot-config),1)# Read in config-include include/config/auto.conf

    但是,这两个config文件的关系如何,到底会包含哪个,在下也没有理清...

    b) 内核如何编译各个子系统或模块

    从上一步知道,通过config文件,内核顶层makefile已经生成了大量的makefile变量。

    另一方面,每个子系统或模块,他们的源码目录中,都有一个Makefile,其中定义了本子系统或模块所需要编译的内容。

    接下来,make工具就可以带着顶层makefile中生成的大量的makefile变量,一层层进入到各个子系统或模块所在的目录中去,去实现各目录中Makefile中定义的内容的编译。

    而这些目录中的Makefile可以说是非常简单。

    如果某个目录下,只有一个模块hello,此模块只有一个.c文件,例如xxx.c。那么其Makefile的全部内容只有如下一行。

    obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

    如果hello模块,由main.c a.c b.c三个文件构成,则Makefile也只需要两行内容。

    obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

    hello-objs := main.o a.o b.o

    如果一个目录下存放了多个模块的C文件,别是hello、hello2、hello3。hello模块的构成:main.c a.c b.chello2模块的构成:main2.c a2.c b2.chello3模块的构成:hello3.c此时,Makefile只需要5行内容。

    obj-$(CONFIG_HELLO) = hello.o obj-$(CONFIG_HELLO2) = hello2.o obj-$(CONFIG_HELLO3) = hello3.o hello-objs := main.o a.o b.ohello2-objs := main2.o a2.o b2.o

    由于顶层Makefile中带有大量的变量,因此,子目录内Makefile中的$(CONFIG_HELLO)变量经过解析后,会变成y或m。这样的话,每个子目录中的Makefile经过解析后,等于只是定义了一个变量,变量名为obj-m或obj-y。

    变量obj-m或obj-y的值,则是一串.o文件的列表。表中每一项,代表一个功能项。如果变量名为obj-m,则此功能被编译成模块。如果变量名为obj-y,则此功能被编进内核。

    c) 内核代码中,如何知道某个功能有没有配置,配置成了什么形式

    当我们执行make开始编译内核的时候,编译系统还会生成一个C语言头文件

    include/generated/autoconf.h

    这个文件中都是类似如下的内容:

    #define CONFIG_DM9000 1 #define CONFIG_DM9000_DEBUGLEVEL 4 #define CONFIG_SND_RAWMIDI_SEQ_MODULE 1

    第一行,是说明用户选择了将DM9000这个驱动编进内核,第二行是此驱动的一个参数。如果用户选择的是将DM9000编译成模块,则第一行的内容就变成如下形式了。

    #define CONFIG_DM9000_MODULE 1

    有了这个头文件,某个内核源码的.c文件中如果包含了这个头文件,通过#ifdef CONFIG_XXX就可以知道用户有没有配置XXX功能了。

    好了,内核编译机制,就讲到这里了^_^

    安装内核

    a) 为当前PC机安装内核

    依次执行如下两条命令,分别完成模块和内核的安装。

    make modules_install make install

    然后打开boot/grub/grub.conf,会看到里面多出了一个条目。

    将其中的timeout修改为5,以便开机时有5秒的时间选择启动哪一个内核。

    最后,重启电脑。在bootloader界面出现时,选择启动新内核即可。

    b) 为嵌入式系统安装内核

    这就不是一句两句能说清的了,具体问题大家自己具体参考相关资料吧^_^

    对于一般的arm单板,常见的方法是,PC机通过SecureCrt连接单板串口,通过网线连接单板网口,PC机上启动tftp服务器,把内核映像zImage文件放到tftp下载目录中。重启单板,SecureCrt中看到u-boot启动倒计时的时候,按任意键进入u-boot交互界面。然后在这个界面下,通过相关命令下载内核映像zImage文件,然后通过命令将下载的zImage烧写到单板的FLASH中。最后重启单板即可。

    至于模块的安装,则很简单,通过如下一条命令搞定

    make -C /path/to/kernel_src_dir modules_install INSTALL_MOD_PATH=/path/to/rootfs_dir

    上面的命令执行后,模块就已经安装到目标系统的根文件系统中了 。

    当然,上面的根文件系统只是按一定的结构组织起来的一组目录与文件,他还需要被打包成具体的文件系统格式(如CramFS,squashfs,jffs2等),然后烧写到flash中才能最终使用^_^。

  • 免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com

      分享
      投诉
      首页