21、内核管理与编译指南

内核管理与编译指南

1. 内核文件备份

在创建内核的修改版本时，原内核文件（如 /boot/vmlinuz-2.4.20-8 ）、 System.map 和 module-info 文件会被新内核镜像文件覆盖。为保留当前工作版本，需进行以下操作：
- 备份内核文件：

cp /boot/vmlinuz-2.4.20-8 /boot/vmlinuz-2.4.20-8.old

• 备份 System.map 和 module-info 文件。
• 备份 /lib/modules/version 目录下的模块，例如对于版本 2.4.20 - 8，模块位于 /lib/modules/2.4.20-8 。

2. 引导加载器配置

若使用引导加载器，应在其配置文件中为旧内核创建新条目，以防新内核出现问题时可选择旧内核启动。以 grub.conf 为例，添加如下条目：

title Old Linux (2.4.20-8.old)
root (hd0,2)
kernel /boot/vmlinuz-2.4.20-8.old root=/dev/hda3
initrd /boot/initrd-2.4.20-8.old.img

若使用分区标签，内核语句的 root 选项如下：

kernel /boot/vmlinuz-2.4.20-8.old ro root=LABEL=/

3. 启动盘创建

准备启动盘以防安装出现问题，可使用 mkbootdisk 工具创建。
- 创建启动软盘：

mkbootdisk 2.4.20-8

• 创建启动 CD - ROM：

mkbootdisk --iso --device myimage.iso 2.4.20-8

4. 从源代码编译内核

4.1 安装内核源代码

可从发行版获取内核源代码，以 RPM 包形式安装：

rpm -ivh kernel-source-2.4.20-8.i386.rpm

源代码会被放置在 /usr/src/linux-2.4.20-8 目录。也可从 www.kernel.org 下载最新版本，解压命令如下：

cd /usr/src
tar -xzvf linux-2.4.20.tar.gz
mv /usr/src/linux /usr/src/linux-2.4.20-8

4.2 内核配置

4.2.1 配置概述

配置内核需确定要提供内核级支持的功能，可将功能直接包含在核内或作为模块按需加载，也可排除某些功能。

4.2.2 配置工具

可使用 config 、 menuconfig 或 xconfig 工具进行配置，也可直接编辑配置文件。启动配置工具的命令如下：

make xconfig
make menuconfig
make config

4.2.3 重要配置选项

配置选项	说明
Loadable Module Support	确保内核能加载模块，启用 Enable Loadable Module Support 和 Kernel Module Loader
Processor Type And Features	选择处理器类型和系统支持的最大内存
General Setup	选择通用功能，如网络、PCI BIOS 支持等
Block Devices	支持 IDE、软盘驱动器等设备
Multidevice Support (RAID and LVM)	支持 RAID 设备和逻辑卷管理
Networking Options	配置网络功能，如 TCP/IP 网络、网关等
ATA/IDE/MFM/RLL Support	支持 IDE ATA 硬盘和 ATAPI CD - ROM
SCSI Support	支持 SCSI 设备
Network Device Support	支持各种网络设备
Multimedia Devices	支持多媒体设备
File Systems	支持各种文件系统
Character Devices	支持键盘、鼠标等字符设备
Sound	选择系统的声卡
Bluetooth Devices	支持蓝牙设备
Kernel Hacking	为内核开发者提供调试和控制功能

配置完成后，可选择保存配置到 .config 文件或特定文件。

4.3 内核编译与安装

4.3.1 生成依赖树和清理文件

make dep
make clean

4.3.2 编译内核和模块

make bzImage
make modules

4.3.3 安装模块

make modules_install

4.3.4 安装内核

make install

也可将上述命令合并执行：

make dep && make clean && make bzImage && make modules && make modules_install && make install

4.4 手动安装内核镜像

手动安装 bzImage 文件时，将其复制到内核所在目录并命名，如 vmlinuz-2.4.20-8 ，同时创建符号链接：

cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-2.4.20-8
ln -s /boot/vmlinuz-2.4.20-8 /boot/vmlinuz

mermaid 流程图如下：

graph LR
    A[备份内核文件] --> B[配置引导加载器]
    B --> C[创建启动盘]
    C --> D[安装内核源代码]
    D --> E[配置内核]
    E --> F[生成依赖树和清理文件]
    F --> G[编译内核和模块]
    G --> H[安装模块]
    H --> I[安装内核]
    I --> J[手动安装内核镜像]

5. 内核管理与编译的注意事项

5.1 备份的重要性

在进行内核编译和安装的过程中，备份是至关重要的。无论是备份内核文件、 System.map 文件、 module-info 文件，还是 /lib/modules 目录下的模块，都能在出现问题时让系统恢复到之前的稳定状态。例如，在更新内核时，如果新内核无法正常启动，我们可以通过引导加载器选择旧内核启动，而这依赖于之前对旧内核文件的备份。

5.2 配置工具的选择

不同的内核配置工具适用于不同的场景。 config 工具适合熟悉命令行操作且对配置选项较为了解的用户，它通过简单的行式提示来完成配置； menuconfig 工具提供了基于光标操作的菜单界面，用户可以更直观地选择配置选项； xconfig 工具则提供了图形化的窗口界面，适合习惯使用鼠标操作的用户。用户可以根据自己的操作习惯和需求选择合适的配置工具。

5.3 编译命令的执行顺序

在编译内核时，命令的执行顺序非常重要。必须先执行 make dep 生成依赖树，再执行 make clean 清理之前编译产生的文件，然后才能进行内核和模块的编译与安装。如果顺序混乱，可能会导致编译失败或生成的内核无法正常工作。例如，如果在没有生成依赖树的情况下直接进行编译，可能会遗漏某些必要的文件，从而导致内核无法正常运行。

5.4 手动安装内核镜像的要点

手动安装内核镜像时，需要注意将 bzImage 文件复制到正确的目录，并赋予正确的名称。同时，要创建正确的符号链接，确保系统能够正确识别内核文件。如果符号链接创建错误，可能会导致系统无法找到内核文件，从而无法正常启动。

6. 常见问题及解决方法

6.1 编译失败

• 问题描述 ：在执行 make 命令进行编译时，可能会出现各种错误信息，导致编译失败。
• 解决方法 ：首先，检查编译命令的执行顺序是否正确，确保已经执行了 make dep 和 make clean 命令。其次，查看错误信息，根据错误提示检查相关的配置选项是否正确。例如，如果提示某个模块找不到，可能是在配置时没有正确选择该模块的支持。还可以参考 /usr/share/doc 目录下的内核文档，查找相关设备或功能的配置说明。

6.2 新内核无法启动

• 问题描述 ：安装新内核后，系统无法正常启动，可能会出现黑屏、报错等情况。
• 解决方法 ：首先，通过引导加载器选择旧内核启动，确保系统能够正常运行。然后，检查新内核的配置选项是否正确，特别是与硬件相关的选项，如处理器类型、内存支持等。还可以查看 /var/log 目录下的日志文件，查找启动过程中的错误信息。如果是因为模块不兼容导致的问题，可以尝试重新编译模块或使用旧版本的模块。

6.3 启动盘无法使用

• 问题描述 ：使用 mkbootdisk 工具创建的启动盘无法正常启动系统。
• 解决方法 ：检查创建启动盘时使用的内核版本号是否正确，确保与系统中安装的内核版本一致。还可以尝试重新创建启动盘，确保在创建过程中没有出现错误。如果是创建 CD - ROM 启动盘，检查 CD - ROM 镜像文件是否正确刻录到光盘上。

7. 总结

内核管理与编译是一项复杂但重要的任务，它可以让用户根据自己的需求定制内核，提高系统的性能和稳定性。在进行内核管理与编译时，需要注意备份、选择合适的配置工具、遵循正确的编译命令顺序以及正确安装内核镜像。同时，要了解常见问题的解决方法，以便在出现问题时能够及时解决。通过本文的介绍，相信读者对内核管理与编译有了更深入的了解，能够更加熟练地进行内核的定制和安装。

7.1 操作步骤总结

以下是内核编译与安装的主要操作步骤总结：
1. 备份内核文件、 System.map 文件、 module-info 文件和 /lib/modules 目录下的模块。
2. 在引导加载器配置文件中为旧内核创建新条目。
3. 使用 mkbootdisk 工具创建启动盘。
4. 安装内核源代码，可以从发行版或 www.kernel.org 下载。
5. 使用配置工具进行内核配置，选择需要的功能。
6. 执行 make dep 和 make clean 命令。
7. 编译内核和模块，执行 make bzImage 和 make modules 命令。
8. 安装模块，执行 make modules_install 命令。
9. 安装内核，执行 make install 命令。
10. 如有需要，手动安装内核镜像并创建符号链接。

7.2 流程图回顾

graph LR
    A[备份内核文件] --> B[配置引导加载器]
    B --> C[创建启动盘]
    C --> D[安装内核源代码]
    D --> E[配置内核]
    E --> F[生成依赖树和清理文件]
    F --> G[编译内核和模块]
    G --> H[安装模块]
    H --> I[安装内核]
    I --> J[手动安装内核镜像]

通过这个流程图，我们可以更清晰地看到内核编译与安装的整个过程，每个步骤之间的先后顺序一目了然。希望读者在实际操作中能够按照这个流程进行，顺利完成内核的编译与安装。