编译Linux 2.6内核

编译内核易如反掌。让人叹为观止的是，这实际上比编译和安装glibc这样的系统级组伴还要简单。2.6内核提供了一套新工具，使编译内核更加容易，比早期发布的内核有了长足的进步。

2.3.1 配置内核

因为Linux源码随手可得，那就意味着在编译它之前可以配置和定制。的确，你可以把自己需要的特定功能和驱动程序编译进内核。在编译内核之前，首先你必须 配置它。由于内核提供了数不胜数的功能，支持了难以计数的硬件，因而有许多东西需要配置。可以配置的各种选项，以CONFIG_FEATURE形式表示， 其前缀为CONFIG。例如，对称多处理器（SMP）的配置选项为CONFIG_SMP。如果设置了该选项，则SMP启用，否则，SMP不起作用。配置选 项既可以用来决定哪些文件编译进内核，也可以通过预处理命令处理代码。

这些配置项要么是二选一，要么是三选一。二选一就是yes或no。 比如CONFIG_PREEMPT就是二选一，表示内核抢占功能是否开启。三选一可以是yes、no或module。module意味着该配置项被选定 了，但编译的时候这部分功能的实现代码是以模块（一种可以动态安装的独立代码段）的形式生成。在三选一的情况下，显然yes选项表示把代码编译进主内核映 像中，而不是作为一个模块。驱动程序一般都用三选一的配置项。

配置选项也可以是字符串或整数。这些选项并不控制编译过程，而只是指定内核可以访问的值，一般以预处理宏的形式表示。比如，配置选项可以指定静态分配数组的大小。

销售商提供的内核，像Canonical的Ubuntu或者Red Hat的Fedora，他们的发布版中包含了预编译的内核，这样的内核使得所需的功能得以充分地启用，并几乎把所有的驱动程序都编译成模块。这就为大多数 硬件作为独立的模块提供了坚实的内核支持。但是，话又说回来，如果你是一个内核黑客，你应当编译自己的内核，并按自己的意愿决定包括或不包含哪一模块。

内核提供了各种不同的工具来简化内核配置。最简单的一种是一个字符界面下的命令行工具：

$ make config

该工具会逐一遍历所有配置项，要求用户选择yes、no或是module（如果是三选一的话）。由于这个过程往往要耗费掉很长时间，所以，除非你的工作是按小时计费的，否则应该多利用基于ncurse库编制的图形界面工具：

$ make menuconfig

或者，是用基于gtk+的图形工具：

$ make gconfig

这三种工具将所有配置项分门别类放置，比如按“处理器类型和特点”。你可以按类移动、浏览内核选项，当然也可以修改其值。

这条命令会基于默认的配置为你的体系结构创建一个配置：

$ make defconfig

尽管这些缺省值有点随意性（在i386上，据说那就是Linus的配置），但是，如果你从未配置过内核，那它们会提供一个良好的开端。赶快行动吧，运行这条命令，然后回头看看，确保为你的硬件所配置的选项是启用的。

这 些配置项会被存放在内核代码树根目录下的.config文件中。你很容易就能找到它（内核开发者差不多都能找到），并且可以直接修改它。在这里面查找和修 改内核选项也很容易。在你修改过配置文件之后，或者在用已有的配置文件配置新的代码树的时候，你应该验证和更新配置：

$ make oldconfig

事实上，在编译内核之前你都应该这么做。

配 置选项CONFIG_IKCONFIG_PROC把完整的压缩过的内核配置文件存放在/proc/config.gz下，这样当你编译一个新内核的时候就 可以方便地克隆当前的配置。如果你目前的内核已经启用了此选项，就可以从/proc下复制出配置文件并且使用它来编译一个新内核：

$ zcat /proc/config.gz > .config

$ make oldconfig

一旦内核配置好了（不论你是如何配置的），就可以使用一个简单的命令来编译它了：

$ make

这跟2.6以前的版本不同，你不用在每次编译内核之间都运行make dep了—代码之间的依赖关系会自动维护。你也无须再指定像老版本中bzImage这样的编译方式或独立地编译模块，默认的Makefile规则会打点这一切。

2.3.2 减少编译的垃圾信息

如果你想尽量少地看到垃圾信息，却又不希望错过错误报告与警告信息的话，你可以用以下命令来对输出进行重定向：

$ make > .. /detritus

一旦你需要查看编译的输出信息，你可以查看这个文件。不过，因为错误和警告都会在屏幕上显示，所以你需要看这个文件的可能性不大。事实上，我只不过输入如下命令：

$ make > /dev/null

就可把无用的输出信息重定向到永无返回值的黑洞/dev/null。

2.3.3 衍生多个编译作业

make程序能把编译过程拆分成多个并行的作业。其中的每个作业独立并发地运行，这有助于极大地加快多处理器系统上的编译过程，也有利于改善处理器的利用率，因为编译大型源代码树也包括I/O等待所花费的时间（也就是处理器空下来等待I/O请求完成所花费的时间）。

默 认情况下，make只衍生一个作业，因为Makefiles常会出现不正确的依赖信息。对于不正确的依赖，多个作业可能会互相踩踏，导致编译过程出错。当 然，内核的Makefiles没有这样的编码错误，因此衍生出的多个作业编译不会出现失败。为了以多个作业编译内核，使用以下命令：

$ make –jn

这里，n是要衍生出的作业数。在实际中，每个处理器上一般衍生出一个或者两个作业。例如，在一个16核处理器上，你可以输入如下命令：

$ make -j32 > /dev/null

利用出色的distcc或者 ccache工具，也可以动态地改善内核的编译时间。

2.3.4 安装新内核

在内核编译好之后，你还需要安装它。怎么安装就和体系结构以及启动引导工具（boot loader）息息相关了—查阅启动引导工具的说明，按照它的指导将内核映像拷贝到合适的位置，并且按照启动要求安装它。一定要保证随时有一个或两个可以 启动的内核，以防新编译的内核出现问题。

例如，在使用grub的x86系统上，可能需要把arch/i386/boot/bzImage 拷贝到/boot目录下，像vmlinuz-version这样命名它，并且编辑/etc/grub/grub.conf文件，为新内核建立一个新的启动 项 。使用LILO启动的系统应当编辑/etc/lilo.conf，然后运行lilo。

所幸，模块的安装是自动的，也是独立于体系结构的。以root身份，只要运行：

％ make modules_install

就可以把所有已编译的模块安装到正确的主目录/lib/modules下。

编译时也会在内核代码树的根目录下创建一个System.map文件。这是一份符号对照表，用以将内核符号和它们的起始地址对应起来。调试的时候，如果需要把内存地址翻译成容易理解的函数名以及变量名，这就会很有用。

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本文节选自《Linux内核设计与实现(原书第3版)》，作者：Robert Love（Linux核心黑客，Google公司资深软件工程师，Android移动平台内核开发团队成员；曾就职于Novell公司，任职Linux桌 面系统的首席架构师，以及MontaVista和Ximain公司内核开发工程师）。