一、準(zhǔn)備工作

a) 首先，你要有一臺(tái)PC（這不廢話么^_^），裝好了Linux。

b) 安裝好GCC(這個(gè)指的是host gcc，用于編譯生成運(yùn)行于pc機(jī)程序的)、make、ncurses等工具。

c) 下載一份純凈的Linux內(nèi)核源碼包，并解壓好。

注意，如果你是為當(dāng)前PC機(jī)編譯內(nèi)核，最好使用相應(yīng)的Linux發(fā)行版的源碼包。

不過這應(yīng)該也不是必須的，因?yàn)槲以谖业腇edora 13上(其自帶的內(nèi)核版本是2.6.33.3)，就下載了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核linux-2.6.32.65.tar.xz，并且順利的編譯安裝成功了，上電重啟都OK的。不過，我使用的.config配置文件，是Fedora 13自帶內(nèi)核的配置文件，即/lib/modules/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系統(tǒng)，則還要再下載安裝交叉編譯工具鏈。

例如，你的目標(biāo)單板CPU可能是arm或mips等cpu，則安裝相應(yīng)的交叉編譯工具鏈。安裝后，需要將工具鏈路徑添加到PATH環(huán)境變量中。例如，你安裝的是arm工具鏈，那么你在shell中執(zhí)行類似如下的命令，假如有類似的輸出，就說明安裝好了。

[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.

注：arm的工具鏈，可以從這里下載:回復(fù)“ARM”即可查看。

二、設(shè)置編譯目標(biāo)

在配置或編譯內(nèi)核之前，首先要確定目標(biāo)CPU架構(gòu)，以及編譯時(shí)采用什么工具鏈。這是最最基礎(chǔ)的信息，首先要確定的。

如果你是為當(dāng)前使用的PC機(jī)編譯內(nèi)核，則無須設(shè)置。

否則的話，就要明確設(shè)置。

這里以arm為例，來說明。

有兩種設(shè)置方法()：

a) 修改Makefile

打開內(nèi)核源碼根目錄下的Makefile，修改如下兩個(gè)Makefile變量并保存。

ARCH := armCROSS_COMPILE := arm-linux-

注意，這里cross_compile的設(shè)置，是假定所用的交叉工具鏈的gcc程序名稱為arm-linux-gcc。如果實(shí)際使用的gcc名稱是some-thing-else-gcc，則這里照葫蘆畫瓢填some-thing-else-即可。總之，要省去名稱中最后的gcc那3個(gè)字母。

b) 每次執(zhí)行make命令時(shí)，都通過命令行參數(shù)傳入這些信息。

這其實(shí)是通過make工具的命令行參數(shù)指定變量的值。

例如

配置內(nèi)核時(shí)時(shí)，使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig

編譯內(nèi)核時(shí)使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

注意，實(shí)際上，對(duì)于編譯PC機(jī)內(nèi)核的情況，雖然用戶沒有明確設(shè)置，但并不是這兩項(xiàng)沒有配置。因?yàn)槿绻脩魶]有設(shè)置這兩項(xiàng)，內(nèi)核源碼頂層Makefile(位于源碼根目錄下)會(huì)通過如下方式生成這兩個(gè)變量的值。

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 ?=

經(jīng)過上面的代碼，ARCH變成了PC編譯機(jī)的arch，即SUBARCH。因此，如果PC機(jī)上uname -m輸出的是ix86，則ARCH的值就成了i386。

而CROSS_COMPILE的值，如果沒配置，則為空字符串。這樣一來所使用的工具鏈程序的名稱，就不再有類似arm-linux-這樣的前綴，就相當(dāng)于使用了PC機(jī)上的gcc。

最后再多說兩句，ARCH的值還需要再進(jìn)一步做泛化。因?yàn)閮?nèi)核源碼的arch目錄下，不存在i386這個(gè)目錄，也沒有sparc64這樣的目錄。

因此頂層makefile中又構(gòu)造了一個(gè)SRCARCH變量，通過如下代碼，生成他的值。這樣一來，SRCARCH變量，才最終匹配到內(nèi)核源碼arch目錄中的某一個(gè)架構(gòu)名。

SRCARCH := $(ARCH)

ifeq ($(ARCH),i386) SRCARCH := x86endif

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

三、配置內(nèi)核

內(nèi)核的功能那么多，我們需要哪些部分，每個(gè)部分編譯成什么形式（編進(jìn)內(nèi)核還是編成模塊），每個(gè)部分的工作參數(shù)如何，這些都是可以配置的。因此，在開始編譯之前，我們需要構(gòu)建出一份配置清單，放到內(nèi)核源碼根目錄下，命名為.config文件，然后根據(jù)此.config文件，編譯出我們需要的內(nèi)核。

但是，內(nèi)核的配置項(xiàng)太多了，一個(gè)一個(gè)配，太麻煩了。而且，不同的CPU架構(gòu)，所能配置的配置項(xiàng)集合，是不一樣的。例如，某種CPU的某個(gè)功能特性要不要支持的配置項(xiàng)，就是與CPU架構(gòu)有關(guān)的配置項(xiàng)。所以，內(nèi)核提供了一種簡(jiǎn)單的配置方法。

以arm為例，具體做法如下。

a) 根據(jù)我們的目標(biāo)CPU架構(gòu)，從內(nèi)核源碼arch/arm/configs目錄下，找一個(gè)與目標(biāo)系統(tǒng)最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig)，拷貝到內(nèi)核源碼根目錄下，命名為.config。

注意，如果你是為當(dāng)前PC機(jī)編譯內(nèi)核，最好拷貝如下文件到內(nèi)核源碼根目錄下，做為初始配置文件。這個(gè)文件，是PC機(jī)當(dāng)前運(yùn)行的內(nèi)核編譯時(shí)使用的配置文件。

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

這里順便多說兩句，PC機(jī)內(nèi)核的配置文件，選擇的功能真是多。不編不知道，一編才知道。Linux發(fā)行方這樣做的目的，可能是想讓所發(fā)行的Linux能夠滿足用戶的各種需求吧。

b) 執(zhí)行make menuconfig對(duì)此配置做一些需要的修改，退出時(shí)選擇保存，就將新的配置更新到.config文件中了。

注意-1，我們執(zhí)行此操作時(shí)，內(nèi)核打開了一組配置項(xiàng)集合，讓我們進(jìn)行配置。這一組配置項(xiàng)集合，是由我們前面設(shè)置的CPU架構(gòu)決定的。說得細(xì)一點(diǎn)，配置系統(tǒng)打開arch/arm/Kconfig文件(make menuconfig執(zhí)行時(shí)能看到有一行“scripts/kconfig/mconf arch/arm/Kconfig”這樣的打印)，這個(gè)文件又包含了其他內(nèi)核子系統(tǒng)的Kconfig文件（文件名也可能是其他名字），其他子系統(tǒng)的Kconfig文件，再層層包含下層的Kconfig文件，從而生成了全部的配置項(xiàng)集合。而每一項(xiàng)配置項(xiàng)，當(dāng)前設(shè)定的值（例如，是編進(jìn)內(nèi)核，還是編譯成模塊，或者也可能是一項(xiàng)參數(shù)），則是由內(nèi)核源碼根目錄下的.config文件生成的。

注意-2，即使你不需要對(duì)配置進(jìn)行任何修改，都務(wù)必請(qǐng)執(zhí)行一下make menuconfig，然后進(jìn)入配置界面后直接退出并保存。不然的話，后面的編譯可能會(huì)遇到問題。筆者就遇到過這個(gè)問題。筆者猜測(cè)原因可能是，初始的配置文件是基于老版本的內(nèi)核做的，新版本的內(nèi)核可能新增了一些基礎(chǔ)功能項(xiàng)，從而導(dǎo)致功能項(xiàng)之間的依賴關(guān)系發(fā)生了變化。例如，老的配置文件中選中的一個(gè)功能項(xiàng)，在新版內(nèi)核中的實(shí)現(xiàn)，可能依賴了更多的其他功能項(xiàng)。因此需要對(duì)舊的初始配置文件進(jìn)行一些調(diào)整，從而保證各個(gè)功能項(xiàng)的依賴條件得到滿足。經(jīng)過make menuconfig之后，筆者發(fā)現(xiàn)，.config文件的內(nèi)容的確發(fā)生了變化。

四、編譯內(nèi)核

編譯本身很簡(jiǎn)單，對(duì)于2.6版本以上的內(nèi)核，執(zhí)行如下一條命令就搞定了。

make

我們不妨花點(diǎn)時(shí)間，理解一下內(nèi)核編譯的機(jī)制。

a) 內(nèi)核如何使用config文件

前面生成了.config文件，這是個(gè)文本文件，其中都是一些類似如下的內(nèi)容：

CONFIG_YENTA_ENE_TUNE=yCONFIG_YENTA_TOSHIBA=yCONFIG_PD6729=mCONFIG_I82092=m

CONFIG_MTDRAM_ERASE_SIZE=128

能看出，有些是設(shè)置了將某個(gè)功能編譯進(jìn)內(nèi)核，有些是設(shè)置了將某個(gè)功能編譯成模塊，有些是設(shè)置了某個(gè)功能的某個(gè)參數(shù)。

這個(gè)文件的語法，其實(shí)就是定義makefile變量的語法。沒錯(cuò)，這就是makefile。

當(dāng)我們執(zhí)行make開始編譯內(nèi)核的時(shí)候，編譯系統(tǒng)還會(huì)生成另一個(gè)config文件，那就是include/config/auto.conf。里面的內(nèi)容和.config類似，只是內(nèi)容少了一些。

內(nèi)核編譯的時(shí)候，頂層Makefile（位于源碼根目錄下），會(huì)包含上述config文件。

這樣就獲得了相應(yīng)的makefile變量，從而知道如何編譯內(nèi)核的各個(gè)部分。

從頂層makefile中，可以看到如下代碼：

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

但是，這兩個(gè)config文件的關(guān)系如何，到底會(huì)包含哪個(gè)，在下也沒有理清...

b) 內(nèi)核如何編譯各個(gè)子系統(tǒng)或模塊

從上一步知道，通過config文件，內(nèi)核頂層makefile已經(jīng)生成了大量的makefile變量。

另一方面，每個(gè)子系統(tǒng)或模塊，他們的源碼目錄中，都有一個(gè)Makefile，其中定義了本子系統(tǒng)或模塊所需要編譯的內(nèi)容。

接下來，make工具就可以帶著頂層makefile中生成的大量的makefile變量，一層層進(jìn)入到各個(gè)子系統(tǒng)或模塊所在的目錄中去，去實(shí)現(xiàn)各目錄中Makefile中定義的內(nèi)容的編譯。

而這些目錄中的Makefile可以說是非常簡(jiǎn)單。

如果某個(gè)目錄下，只有一個(gè)模塊hello，此模塊只有一個(gè).c文件，例如xxx.c。那么其Makefile的全部?jī)?nèi)容只有如下一行。

obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

如果hello模塊，由main.c a.c b.c三個(gè)文件構(gòu)成，則Makefile也只需要兩行內(nèi)容。

obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

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

如果一個(gè)目錄下存放了多個(gè)模塊的C文件，別是hello、hello2、hello3。hello模塊的構(gòu)成：main.c a.c b.chello2模塊的構(gòu)成：main2.c a2.c b2.chello3模塊的構(gòu)成：hello3.c此時(shí)，Makefile只需要5行內(nèi)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

由于頂層Makefile中帶有大量的變量，因此，子目錄內(nèi)Makefile中的$(CONFIG_HELLO)變量經(jīng)過解析后，會(huì)變成y或m。這樣的話，每個(gè)子目錄中的Makefile經(jīng)過解析后，等于只是定義了一個(gè)變量，變量名為obj-m或obj-y。

變量obj-m或obj-y的值，則是一串.o文件的列表。表中每一項(xiàng)，代表一個(gè)功能項(xiàng)。如果變量名為obj-m，則此功能被編譯成模塊。如果變量名為obj-y，則此功能被編進(jìn)內(nèi)核。

c) 內(nèi)核代碼中，如何知道某個(gè)功能有沒有配置，配置成了什么形式

當(dāng)我們執(zhí)行make開始編譯內(nèi)核的時(shí)候，編譯系統(tǒng)還會(huì)生成一個(gè)C語言頭文件

include/generated/autoconf.h

這個(gè)文件中都是類似如下的內(nèi)容：

#define CONFIG_DM9000 1

#define CONFIG_DM9000_DEBUGLEVEL 4

#define CONFIG_SND_RAWMIDI_SEQ_MODULE 1

第一行，是說明用戶選擇了將DM9000這個(gè)驅(qū)動(dòng)編進(jìn)內(nèi)核，第二行是此驅(qū)動(dòng)的一個(gè)參數(shù)。如果用戶選擇的是將DM9000編譯成模塊，則第一行的內(nèi)容就變成如下形式了。

#define CONFIG_DM9000_MODULE 1

有了這個(gè)頭文件，某個(gè)內(nèi)核源碼的.c文件中如果包含了這個(gè)頭文件，通過#ifdef CONFIG_XXX就可以知道用戶有沒有配置XXX功能了。

好了，內(nèi)核編譯機(jī)制，就講到這里了^_^

五、安裝內(nèi)核

a) 為當(dāng)前PC機(jī)安裝內(nèi)核

依次執(zhí)行如下兩條命令，分別完成模塊和內(nèi)核的安裝。

make modules_install

make install

然后打開boot/grub/grub.conf，會(huì)看到里面多出了一個(gè)條目。

將其中的timeout修改為5，以便開機(jī)時(shí)有5秒的時(shí)間選擇啟動(dòng)哪一個(gè)內(nèi)核。

最后，重啟電腦。在bootloader界面出現(xiàn)時(shí)，選擇啟動(dòng)新內(nèi)核即可。

b) 為嵌入式系統(tǒng)安裝內(nèi)核

這就不是一句兩句能說清的了，具體問題大家自己具體參考相關(guān)資料吧^_^

對(duì)于一般的arm單板，常見的方法是，PC機(jī)通過SecureCrt連接單板串口，通過網(wǎng)線連接單板網(wǎng)口，PC機(jī)上啟動(dòng)tftp服務(wù)器，把內(nèi)核映像zImage文件放到tftp下載目錄中。重啟單板，SecureCrt中看到u-boot啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)的時(shí)候，按任意鍵進(jìn)入u-boot交互界面。然后在這個(gè)界面下，通過相關(guān)命令下載內(nèi)核映像zImage文件，然后通過命令將下載的zImage燒寫到單板的FLASH中。最后重啟單板即可。

至于模塊的安裝，則很簡(jiǎn)單，通過如下一條命令搞定

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

上面的命令執(zhí)行后，模塊就已經(jīng)安裝到目標(biāo)系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)中了 。

當(dāng)然，上面的根文件系統(tǒng)只是按一定的結(jié)構(gòu)組織起來的一組目錄與文件，他還需要被打包成具體的文件系統(tǒng)格式(如CramFS,squashfs,jffs2等)，然后燒寫到flash中才能最終使用^_^。