生成内核

生成内核其实很简单,甚至比编译和安装其它系统级组件,如glibc还要简单,从2.6版本开始,Linux内核引入了一个新的配置和生成系统,它使生产内核的操作变得更加简单了。

配置内核

既然已经拿到内核源代码,那我们在开始编译前就可以根据需要自行配置和定制,可以编译你指定的功能和想要的驱动,配置内核是生成内核必须的一步,因为内核提供了大量的功能,支持各种不同的硬件,有很多都需要配置,内核配置是由配置选项控制的,配置选项都有CONFIG前缀,例如,对称多处理SMP)是由CONFIG_SMP配置选项配置的,如果设置了这个选项,SMP就被启用了,反之则被禁用,配置选项可以确定会生成哪个文件,也可以通过预处理指令操控代码。

配置选项可以控制生成过程要么是布尔型,要么是三态型,布尔型就是“是”或“否”,大部分内核配置选项都属于布尔型,如CONFIG_PREEMPT,而三态型则在“是”和“否”的基础上,又增加一个“模块”选项,模块选项表示配置选项被设置了,但最后会编译成模块,而不是直接编译进内核,模块可以理解为可独立动态载入的对象,一般来说,驱动配置通常都是三态型。

配置选项也可以是字符串或整数,这样的选项不会控制生成过程,指定的值由内核源代码访问预处理宏时使用,例如,可以为某个配置选项指定静态分配数组的大小。

Linux厂商也会随发行版提供预编译的内核,如Canonical为Ubuntu,或Red Hat为Fedora提供的内核,这样的内核通常只启用了需要的内核功能,几乎所有驱动都被编译成模块了,这样的内核提供了一个良好的基础内核和广泛的硬件模块支持,无论如何,想要成为内核高手,你应该编译自己的内核。

值得庆幸的是,内核提供了很多工具简化配置 ,最简单的工具是基于文本命令行的实用程序,如:

$ make config

这个工具会一个选项一个选项地配置,但用户需要参与,如指定“是y)”,“否m)”还是“模块m)”,整个配置过程需要很长的时间,因此,除非是有人按小时计费请你升级内核,实在找不出别的理由用这种最原始的方法配置内核了,相反,有现成的基于ncurses的图形化工具可以代替。

$ make menuconfig

或是基于gtk+的图形化工具

$ make gconfig

上述三个工具都将配置选项分成多个类别,如“处理器类型和特征”,你可以在这些类别上来回移动,查看内核选项,当然也可以修改它们的设置了。

下面这个命令会根据你的架构创建一个默认的配置基础。

$ make defconfig

虽然默认配置有些武断在i386上,默认配置是由Linus配置的),但如果你从未配置过内核,它提供了一个良好的开端。

配置选项存储在源代码树根目录下一个名叫.config的文件中,你可以打开这个文件手工编辑其中的配置选项,修改后或要在新的内核源代码树上应用现有配置文件,你可以使用下面的命令验证和更新配置:

$ make oldconfig

在生成内核之前必须运行这个命令。

配置选项CONFIG_IKCONFIG_PROC指定了完整的内核配置文件压缩包位置,默认是/proc/config.gz,这样在生成新内核时要克隆现有的配置就变得非常简单了。如果你当前的内核开启了这个选项,你可以从/proc拷贝该配置文件,然后在此基础上生成新的内核:

$ zcat /proc/config.gz > .config
$ make oldconfig

内核配置好后,使用下面的命令进行生成:

$ make

和2.6以前的内核不一样,在生成内核前不再需要执行make dep命令了,依赖树会自动维护,也不需要再指定特定的生成类型,如bzImage,或独立生成模块,默认Makefile规则会自动处理好一切。

将干扰信息最小化

在生成过程中会遭到警告和错误的干扰。最小化干扰信息的一个诀窍是重定向make的输出,但仍然会看到一些警告和错误:

$ make > ../detritus

如果你想查看生成输出,你可以事后阅读这个文件,如果你完全不想看到任何输出,那么就重定向到/dev/null:

$ make > /dev/null

同时执行多个生成作业

Make命令提供了一个功能可以将生成过程拆分成多个平行的作业,这些作业可以独立运行,也可以并行运行,在多处理器系统上可以极大地提高生成速度,也提高了处理器利用率,因为生成大型源代码树会出现大量的I/O等待时间。

默认情况下,make只能拆分成一个作业,因为Makefiles常常会包含不正确的依赖信息,如果真是这样,多个并行执行的作业将会引起混乱,最终会导致生成过程失败,如果Makefiles中的依赖信息无误,那么完全可以拆分成多个作业执行,如:

$ make –jn

这里的n表示拆分的作业数量,通常按每个处理器拆分成1-2个作业,例如,在一个16核心的机器上 ,你可以运行:

$ make -j32 > /dev/null

使用distcc或ccache等优秀的工具也可以大大提高生成速度。


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