高版本内核编译低版本内核全过程

摘要：

    有时需要编译低版本内核，但往往高版本Linux发行版无法编译低版本内核，所以采用相应发行版来编译相应版本内核。本文在Ubuntu 6.06LTS(2.6.15)编译2.6.16（为了修改O(1)调度）。并记录了全过程。

  

    最近因实验需要，需修改O(1)调度算法，鉴于2.6.16以后(不包括2.6.16)的版本不采用O（1）调度而是公平调度，这就要求编译出2.6.16以前的内核。
　　第一次编译内核，生怕把原系统搞崩溃，遂采用VMware+SecureCRT。首先得解决VMware下Ubuntu与XP共享数据，方法有很多。我觉得SecureCRT更好用，为了让Ubuntu更好支持CRT，需要在Ubuntu安装openssh-server、lrzsz，如下：（这样就可以在CRT通过sz、rz与Ubuntu实现数据传输）

jelline@jelline-desktop:~$ sudo apt-get install openssh-server
jelline@jelline-desktop:~$ sudo apt-get install lrzsz

　　 is a FREE version of the SSH connectivity tools that technical users of the Internet rely on.
　　 is a unix communication package providing the XMODEM, YMODEM ZMODEM file transfer protocols.

一、过高版本内核无法编通低版本

　　最初的想法，是用实验室服务器Ubuntu 9.10（2.6.31）编译2.6.16，结果出现如下错误： 

　　网上有解释，说编译工具版本太新不适合编译旧版本，删除现有工具，安装合适版本编译工具。（这点我理解并不深，如果你知道，请你务必告诉我）如何界定“合适”？这个好办，你解压待编译的内核源码，打开linux-2.6.16/Documentation/Changes文件，内有关于版本说明，如下：（可以比下图给出版本稍高点，总之，版本不能太高也不能太低） 

　　那好，更换编译工具版本可以编译通过，但问题又来了。编译好的未必能运行的起来（我同学试过，把原的内核版本跑飞了），这点还是很容易理解，支持系统运行的一些接口在旧版本内核没有得到实现。

二、用稍低版本编译2.6.16

　　很自然就想到，用恰是2.6.16版本内核的Ubuntu或稍低版本编译2.6.16内核来完成该实验。我同学GOOGLE，找到Ubuntu 6.06LTS（内核版本2.6.15）。以下简述各步骤：（事实上linux-2.6.16/README文件已经告知）因为整个过程都需要管理者权限，通过命令sudo -s切换到root权限。

1、下载内核源码

　　地址并解压bzip2 -dc linux-2.6.16.tar.bz2 | tar xvf -  （因Ubuntu 6.06没有默认安装gcc、make工具，直接通过apt-get install安装即可）

2、安装编译内核实用工具

　　在配置内核之前，需要安装若干编译内核实用工具，主要如下：

apt-get install build-essential kernel-package libncurses5-dev libqt3-headers

　　build-essential—— ubuntu提供了build-essential包让一次把相关软件安装(基本的编程库，gcc, make等）

　　　　　　　　　　　　查看哪些包被 build-essential依赖用命令:apt-cache depends build-essential
　　kernel-package ——系统里生成 kernel-image 的一些配置文件和工具

　　libncurses5-dev——meke menuconfig要调用的

　　libqt3-headers ——qt库，make xconfig要调用的

3、配置内核

　　有5种方式配置（README文件有说明），我采用make menuconfig，回车YES。如果需要对比更改后内核与更改前内核的一些性能指标（事实上，这点很常用），可以通过选择General setup——>Local version在内核版本后面加上自定义的版本字符串加已区分，比如在Local version分别设为original、modified。
4、编译内核

　　就一个命令：make（可以带-jN选项，使N个进程并行编译），在虚拟机下做奇慢无比，可以考虑晚上挂机编译。第二次编译就快很多了（Makefile的精髓）。如果需要清除所有旧的配置和旧的编译目标等文件，用make mrproper命令。
5、把模块编译进内核

　　用命令make modules_install把模块编译进内核，编译好的模块默认路径为/lib/modules/2.6.16(如果你前面配置了Local vision，会在版本号加上original、modified加以区分同一内核版本不同修改版本)
6、安装内核

　　通过命令make install把内核代码树中生成的内核镜像拷贝到系统/boot路径中，同时生成内核启动所需文件，但此时还没更新grub引导文件
7、制作内核引导文件

　　initrd.img.*为了在initramfs中添加指定kernel的驱动模块，内核模块需要创建initramfs的kernel版本号。（在Fedora下面一般是用mkinitrd，而在Ubuntu/Debian下是用mkintramfs）通过如下命令，mkinitramfs会把/lib/modules/2.6.16/目录下的一些启动时用到的模块加到initramfs中。

sudo mkinitramfs -o /boot/initrd.img-2.6.16modified /lib/modules/2.6.16modified/

　　 is a root filesystem which is embedded into the kernel and loaded at an early stage of the boot process. 

附：

　　内核引导文件initrd.img简介initrd = init ramdisk，是一个启动时存在于内存的文件系统。 initrd的最初的目的是为了把kernel的启动分成两个阶段：在kernel中保留最少最基本的启动代码，然后把对各种各样硬件设备的支持以模块的 方式放在 initrd中，这样就在启动过程中可以从initrd所mount的根文件系统中装载需要的模块。这样的一个好处就是在保持kernel不变的情况下， 通过修改initrd中的内容就可以灵活的支持不同的硬件。在启动完成的最后阶段，根文件系统可以重新mount到其他设备上。（此段引自）

8、更新grub引导文件

　　可以直接手动修改（vim /boot/grub/menu.lst），建议先用命令update-grub自动更新menu.lst再人工确认，主要得确认下图中initrd是否自动写入（我的就没补上）。若无，手动补上。

 
9、重启reboot

　　重启虚拟机，按ESC进入启动项选择：

选择所编译的版本进入系统，看是否能正常启动，并用uname –r观察内核版本。 

三、常见问题

1、rebooot无法进入系统

　　提示Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)，这大多是menu.lst没设置好。

解决：

　　重启系统，选择没修改过的内核版本（如Ubuntu 6.06自带的2.6.15）进入系统，检查menu.lst文件（可以再update-grub下）
2、高版本内核无法编译低版本内核

　　正如上文所说，编译工具太新了，建议用适当的发行版编译内核。同理，如果低版本无法编译高版本，则需考虑是否应该升级相应工具。

最后，感谢小强同学悉心的指导。

主要参考：

[1].博文：《linux2.6.16内核在ubuntu下的编译和启动》

[3].Robert Love.Linux内核设计与实现.