zz 编译linux内核

 

为什么重新编译内核 

Linux作为一个自由软件，在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核的bug，并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性，或想根据自己的系统度身定制一个更高效，更稳定的内核，就需要重新编译内核。

通常，更新的内核会支持更多的硬件，具备更好的进程管理能力，运行速度更快、 更稳定，并且一般会修复老版本中发现的许多漏洞等，经常性地选择升级更新的系统内核是Linux使用者的必要操作内容。

为了正确的合理地设置内核编译配置选项，从而只编译系统需要的功能的代码，一般主要有下面四个考虑：

自己定制编译的内核运行更快（具有更少的代码）

系统将拥有更多的内存（内核部分将不会被交换到虚拟内存中）

不需要的功能编译进入内核可能会增加被系统攻击者利用的漏洞 

将某种功能编译为模块方式会比编译到内核内的方式速度要慢一些

 
1 定义
1.1 vmlinuz

vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。vmlinuz是可执行的Linux内核，它位于/boot/vmlinuz，它一般是一个软链接。 

vmlinuz的建立有两种方式。一是编译内核时通过“make zImage”创建，然后通过： 

“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage /boot/vmlinuz”产生。zImage适用于小内核的情况，它的存在是为了向后的兼容性。二是内核编译时通过命令make bzImage创建，然后通过：“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz”产生。bzImage是压缩的内核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2压缩的，bzImage中的bz容易引起误解，bz表示“big zImage”。 bzImage中的b是“big”意思。 
1.2 zImage（vmlinuz）和bzImage（vmlinuz）

zImage（vmlinuz）和bzImage（vmlinuz）都是用gzip压缩的。它们不仅是一个压缩文件，而且在这两个文件的开头部分内嵌有gzip解压缩代码。所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。 

 

内核文件中包含一个微型的gzip用于解压缩内核并引导它。两者的不同之处在于，老的zImage解压缩内核到低端内存（第一个640K），bzImage解压缩内核到高端内存（1M以上）。如果内核比较小，那么可以采用zImage 或bzImage之一，两种方式引导的系统运行时是相同的。大的内核采用bzImage，不能采用zImage。 

 

vmlinux是未压缩的内核，vmlinuz是vmlinux的压缩文件。 
1.3 initrd-x.x.x.img 

initrd是“initial ramdisk”的简写。initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。比如，使用的是scsi硬盘，而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱动，那么在装入scsi模块之前，内核不能加载根文件系统，但scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。为了解决这个问题，可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正scsi引导问题。initrd-2.4.7-10.img是用gzip压缩的文件，下面来看一看这个文件的内容。 

initrd实现加载一些模块和安装文件系统等。 

initrd映象文件是使用mkinitrd创建的。mkinitrd实用程序能够创建initrd映象文件。这个命令是RedHat专有的。其它Linux发行版或许有相应的命令。这是个很方便的实用程序。具体情况请看帮助：man mkinitrd 

 

下面的命令创建initrd映象文件： 

System.map 

 System.map是一个特定内核的内核符号表。它是你当前运行的内核的System.map的链接。 
1.4 内核符号表

内核符号表是怎么创建的呢? System.map是由“nm vmlinux”产生并且不相关的符号被滤出。对于本文中的例子，编译内核时，System.map创建在/usr/src/linux-2.4/System.map。像下面这样：

nm /boot/vmlinux-2.4.7-10 > System.map 

下面几行来自/usr/src/linux-2.4/Makefile：

nm vmlinux | grep -v '(compiled)|(.o$$)|( [aUw] )|(..ng$$)|(LASH[RL]DI)' | sort > System.map 

然后复制到/boot: 

cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.4.7-10

 

在进行程序设计时，会命名一些变量名或函数名之类的符号。Linux内核是一个很复杂的代码块，有许许多多的全局符号。 

Linux内核不使用符号名，而是通过变量或函数的地址来识别变量或函数名。比如不是使用size_t BytesRead这样的符号，而是像c0343f20这样引用这个变量。 

对于使用计算机的人来说，更喜欢使用那些像size_t BytesRead这样的名字，而不喜欢像c0343f20这样的名字。内核主要是用c写的，所以编译器/连接器允许我们编码时使用符号名，当内核运行时使用地址。 

然而，在有的情况下，我们需要知道符号的地址，或者需要知道地址对应的符号。这由符号表来完成，符号表是所有符号连同它们的地址的列表。Linux 符号表使用到2个文件： 

/proc/ksyms 

System.map

/proc/ksyms是一个“proc file”，在内核引导时创建。实际上，它并不真正的是一个文件，它只不过是内核数据的表示，却给人们是一个磁盘文件的假象，这从它的文件大小是0可以看出来。然而，System.map是存在于你的文件系统上的实际文件。当你编译一个新内核时，各个符号名的地址要发生变化，你的老的System.map具有的是错误的符号信息。每次内核编译时产生一个新的System.map，你应当用新的System.map来取代老的System.map。

虽然内核本身并不真正使用System.map，但其它程序比如klogd， lsof和ps等软件需要一个正确的System.map。如果你使用错误的或没有System.map，klogd的输出将是不可靠的，这对于排除程序故障会带来困难。没有System.map，你可能会面临一些令人烦恼的提示信息。另外少数驱动需要System.map来解析符号，没有为你当前运行的特定内核创建的System.map它们就不能正常工作。 Linux的内核日志守护进程klogd为了执行名称-地址解析，klogd需要使用System.map。System.map应当放在使用它的软件能够找到它的地方。执行：man klogd可知，如果没有将System.map作为一个变量的位置给klogd，那么它将按照下面的顺序，在三个地方查找System.map：

/boot/System.map 

/System.map 

/usr/src/linux/System.map

System.map也有版本信息，klogd能够智能地查找正确的映象（map）文件。

 
1.5 安装内核 

如果内核已经安装（/usr/src/目录有linux子目录），跳过；

如果没有安装，在光驱中放入linux安装光盘，找到kernel-source-2.xx.xx.rpm文件（xx代表数字，表示内核的版本号）, 比如RedHat linux的RPMS目录是/RedHat/RPMS/目录，然后使用命令rpm -ivh kernel-source-2.xx.xx.rpm安装内核；如果没有安装盘，可以去各linux厂家站点或者www.kernel.org下载。

开发数就体现在源程序的版本号中；源程序版本号的形式为x.y.z：对于稳定树来说，y是偶数；对于开发树来说，y比相应的稳定树大一（因此，是奇数）

 

如果你还下载了补丁包，则打上补丁，你也可以运行scripts/patch-kernel脚本文件自动打上补丁（准备好补丁包）或 #zcat patch-2.6.0.gz|patch -p1（偷懒不打补丁的）。

比如patch-2.4.0test8，你就可以进行patch操作（下面假设patch-2.4.0test8已经位于/usr/src目录下了，否则你需要先把该文件拷贝到/usr/src下）： 

#patch -p0 < patch-2.4.0test8
1.6 清除以前编译内核残留

清除从前编译内核时残留的.o 文件和不必要的关联  

cd /usr/src/linux 

make mrproper 
1.7 配置内核

配置内核可以根据需要使用下面命令中的一个：

#make config（基于文本的最为传统的配置界面，不推荐使用）；

#make menuconfig（基于文本选单的配置界面，字符终端下推荐使用）；

#make xconfig（基于图形窗口模式的配置界面，Xwindow下推荐使用）；

#make oldconfig（如果只想在原来内核配置的基础上修改一些小地方，会省去不少麻烦）；

 

在内核配置菜单中正确设置个内核选项，保存退出 
1.8 正确设置关联文件 

make dep ；make clean

 

第一个命令make dep实际上读取配置过程生成的配置文件，来创建对应于配置的依赖关系树，从而决定哪些需要编译而那些不需要；

第二命令make clean完成删除前面步骤留下的文件，以避免出现一些错误；

 

可以修改makefile文件，进行相关版本号配置：

vi Makefile
确保前几行为
VERSION = 2
PATCHLEVEL = 4
SUBLEVEL = 21
EXTRAVERSION = -10HE
1.9 编译内核 

make zImage （对于小内核）

make bzImage （对于大内核（比如需要SCSI支持））

 

第三个命令make zImage和第四个命令make bzImage实现完全编译内核，二者生成的内核都是使用gzip压缩的，只要使用一个就够了， 

它们的区别在于使用make bzImage可以生成大一点的内核，比如在编译2.4.0版本的内核时如果使用make zImage命令，那么就会出现system too big的错误提示。 建议大家使用make bzImage命