實驗LINUX內(nèi)核編譯

1、實驗10 Linux內(nèi)核編譯 一、實驗?zāi)康亩嶒灩ぞ吲c設(shè)備三、實驗預(yù)備知識 四、實驗內(nèi)容和步驟五、實驗總結(jié)一、實驗?zāi)康?了解Linux內(nèi)核的版本和組成。2掌握Linux系統(tǒng)內(nèi)核的編譯操作方法。3了解Linux系統(tǒng)內(nèi)核的配置方法。二、實驗工具與設(shè)備1準(zhǔn)備最新的Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核，或用于本實驗的裝有Linux操作系統(tǒng)的計算機并能直接連入Internet。2實驗設(shè)備：計算機。三、實驗預(yù)備知識內(nèi)核是一個操作系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程、內(nèi)存、設(shè)備驅(qū)動程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。Linux的一個重要特點是其源代碼的公開性，所有的內(nèi)核源程序都可以在 /usr/src/linux

2、下找到，大部分應(yīng)用軟件也遵循GPL而設(shè)計，任何人都可以獲取相應(yīng)的源程序代碼。全世界任何一個軟件工程師都可以將自己認(rèn)為優(yōu)秀的代碼加入到其中，由此帶來的一個明顯好處，是修補漏洞的快速以及對最新軟件技術(shù)的利用。Linux的內(nèi)核是這些特點最直接的代表。Linux作為一個自由軟件，在廣大愛好者的支持下，內(nèi)核版本不斷更新。新的內(nèi)核修訂了舊內(nèi)核的bug，并增加了許多新的特性。如果用戶想要使用這些新特性，或想根據(jù)自己的系統(tǒng)度身定制一個更高效、更穩(wěn)定的內(nèi)核，就需要重新編譯內(nèi)核。通常，更新的內(nèi)核支持更多的硬件，具備更好的進(jìn)程管理能力，運行速度更快、 更穩(wěn)定，并且會修復(fù)老版本中發(fā)現(xiàn)的許多漏洞等。經(jīng)常性地選擇升級更新

3、的系統(tǒng)內(nèi)核，是Linux用戶的必要操作內(nèi)容。為了正確合理地設(shè)置內(nèi)核編譯配置選項，只編譯系統(tǒng)需要功能的代碼，原因如下。（1）自己定制編譯的內(nèi)核運行更快（具有更少的代碼）。（2）系統(tǒng)將擁有更多的內(nèi)存（內(nèi)核部分將不會被交換到虛擬內(nèi)存中）。（3）不需要的功能編譯進(jìn)入內(nèi)核，可能會增加被系統(tǒng)攻擊者利用的漏洞。（4）將某種功能編譯為模塊方式比編譯到內(nèi)核的方式速度要慢一些。內(nèi)核編譯模式可以分為編譯到內(nèi)核和編譯成模塊兩種模式。要增加對某部分功能的支持，例如網(wǎng)絡(luò)等，可以把相應(yīng)部分編譯到內(nèi)核中（build-in），也可以把該部分編譯成模塊（module）動態(tài)調(diào)用。如果編譯到內(nèi)核中，在內(nèi)核啟動時就可以自動支持相應(yīng)部分

4、的功能，其優(yōu)點是方便、速度快，機器啟動即可使用這部分功能；其缺點是使內(nèi)核變得龐大起來，無論是否需要這部分功能，它都會存在。建議將經(jīng)常使用的部分直接編譯到內(nèi)核中，如網(wǎng)卡。如果編譯成模塊，則生成對應(yīng)的.o文件，使用時可以動態(tài)加載，優(yōu)點是不會使內(nèi)核過分龐大，缺點是必須得由用戶自己來調(diào)用這些模塊。四、實驗內(nèi)容和步驟1下載新內(nèi)核在可以下載Linux的最新內(nèi)核代碼。內(nèi)核的源代碼按內(nèi)核版本（v2.4、v2.5等）組織到多個不同的目錄中。在每個目錄中，文件被冠以“l(fā)inux-x.y.z.tar.gz”和“l(fā)inux-x.y.z.tar.bz2”等，這些就是Linux內(nèi)核的源代碼。同時存在一些類似“patch-

5、x.y.z.gz”和“patch-x.y.z.bz2”的文件，這是用來更新前面完整的內(nèi)核源代碼的補丁包。本實驗從下載linux-2.4.20.tar.gz內(nèi)核，并將下載的內(nèi)核linux-2.4.20.tar.gz保存在“/usr/src”目錄下。2內(nèi)核解包編譯內(nèi)核前，應(yīng)對下載的內(nèi)核文件進(jìn)行解包，操作方法如下。（1）用以下命令將當(dāng)前目錄改到/usr/src下：cd /usr/src（2）如果/usr/src目錄下存在一個“l(fā)inux”的目錄，應(yīng)將其改名為“l(fā)inux.old”；如果不存在，則直接執(zhí)行以下命令：tar xzvf /root/linux-2.4.20.tar.gz（3）執(zhí)行該命令后，

6、內(nèi)核源代碼被釋放到一個新的“l(fā)inux-2.4.20”目錄下。注意：目錄名可能因版本的不同而有所區(qū)別。為方便起見，將該目錄名字改為“l(fā)inux”，操作命令如下：mv linux-2.4.20 linux3配置內(nèi)核Linux提供多種配置內(nèi)核的方法，可以根據(jù)需要與愛好使用下面命令中的一個。make config命令：基于文本配置界面的配置命令。make menuconfig命令：基于文本菜單配置界面的配置命令。make xconfig命令：基于圖形窗口模式配置界面的配置命令。本實驗以基于圖形窗口模式配置界面的配置命令為例配置內(nèi)核，具體操作步驟如下。（1）用以下命令將當(dāng)前目錄改到解包文件目錄“/us

7、r/src/linux”下：cd /usr/src/linux（2）用以下配置命令打開配置對話框：make xconfig執(zhí)行命令后，彈出配置對話框，如圖10-1所示。由圖10-1可見，配置內(nèi)核的選項很多。選擇每一項配置時，可以有三個選擇按鈕，如圖10-2所示。圖10-1 Linux內(nèi)核配置對話框圖10-2 配置內(nèi)核的選擇按鈕每個按鈕的意義如下。y：將該功能編譯進(jìn)內(nèi)核。n：不將該功能編譯進(jìn)內(nèi)核。m：將該功能編譯成可以在需要時動態(tài)插入到內(nèi)核中的模塊。單擊“Main Menu”按鈕，返回主配置窗口；單擊“Next”按鈕，配置下一個配置項；單擊“Prev”按鈕，配置上一個配置項。在編譯內(nèi)核的過程中，

8、大部分選項可以使用缺省值，只有部分要根據(jù)用戶的需要進(jìn)行更改。修改的原則是將與內(nèi)核其他部分關(guān)系較遠(yuǎn)且不經(jīng)常使用的部分功能代碼編譯成為可加載模塊，有利于減小內(nèi)核的長度，減小內(nèi)核消耗內(nèi)存，簡化該功能相應(yīng)的環(huán)境改變時對內(nèi)核的影響；不需要的功能不選；與內(nèi)核關(guān)系緊密而且經(jīng)常使用的部分功能代碼則直接編譯到內(nèi)核中。以下是幾個主要的配置項（其他配置內(nèi)容參考附錄3）。 Loadable module support：設(shè)置對可加載模塊的支持，有以下三個選項。 Enable loadable module support：除非準(zhǔn)備把所有需要的內(nèi)容都編譯到內(nèi)核里面，否則該項應(yīng)該是必選的（y）。 Set version

9、information on all module symbols：有關(guān)版本信息加載項，可以不選它（n）。 Kernel module loader：讓內(nèi)核在啟動時有自己裝入必需模塊的能力，建議選上（y）。 Processor type and features：設(shè)置CPU的類型，有關(guān)的幾個選項如下。 Processor family：根據(jù)所使用的計算機選擇CPU類型。 High Memory Support：設(shè)置大容量內(nèi)存的支持，可以支持到64GB，一般可以不選。 Math emulation：協(xié)處理器仿真，如果CPU中沒有數(shù)字協(xié)處理器則應(yīng)選中，不過從486以后一般的CPU都有數(shù)字協(xié)處理器了

10、，所以一般不選（n）。 MTTR support：MTTR支持，可不選（n）。 Symmetric multi-processing support：對稱多處理支持，如果計算機上有多于一個CPU就一定要選，若是單CPU，則不選（n）。 General setup：對普通的一些屬性進(jìn)行設(shè)置。這部分內(nèi)容很多，一般使用缺省設(shè)置，下面介紹經(jīng)常使用的一些選項。 Networking support：網(wǎng)絡(luò)支持，必選，沒有網(wǎng)卡也建議選上（y）。 PCI support：PCI卡的支持，如果使用了PCI接口卡，則必選（y）。 PCI access mode：PCI卡的存取模式，可供選擇的有BIOS、Direc

11、t和Any，一般可選Any。 Support for hot-pluggabel devices：熱插拔設(shè)備支持，支持的不是太好，可不選。 PCMCIA/CardBus support：PCMCIA/CardBus支持，有PCMCIA就必選了（y）。 Parallel port support：并口的支持，一般應(yīng)選上（y）。 Plug and Play configuration：即插即用配置。Linux有一定的即插即用功能，可選上。 Block devices：塊設(shè)備支持，其中， Normal PC floppy disk support：普通PC軟盤支持，該項應(yīng)選（y）； Network

12、block device support：網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備支持，若希望訪問網(wǎng)上鄰居的內(nèi)容，則應(yīng)選取。 Networking options：要選取TCP/IP networking選項。 Network device support：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持，本項的選項很多，要注意選取正在使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如正在使用Realtek 8139的網(wǎng)卡，則“Ethernet（10 or 100Mbit）”就必須選上，還應(yīng)選中對應(yīng)的網(wǎng)卡型號“RealTeck RTL-8139 PCI Fast Ethernet Adapter support”，若找不到所用網(wǎng)卡的型號，則應(yīng)尋求廠商的支持，或到購買的網(wǎng)卡驅(qū)動盤中尋找。

13、Mice：鼠標(biāo)設(shè)置?？梢灾С挚偩€、串口、PS/2、C&T 82C710 mouse port、PC110 digitizer pad等類型的鼠標(biāo)，應(yīng)根據(jù)所用的鼠標(biāo)類型進(jìn)行選擇。 ：文件系統(tǒng)類型。內(nèi)容很多，主要有以下幾項。 DOS FAT fs support：DOS FAT文件格式的支持，可以支持FAT16、FAT32。 NTFS support：NTFS是Windows NT/2000使用的文件格式。 /proc support：/proc文件系統(tǒng)是Linux提供給用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的通道，建議選上，否則某些功能沒法正確執(zhí)行。 Sound：聲卡驅(qū)動，從列表中找到對應(yīng)的聲卡型號。 USB su

14、pport：USB接口的支持，根據(jù)需要選擇。（3）配置內(nèi)核后，單擊“Save and Exit”按鈕存盤退出配置窗口。4生成依賴（dependency）信息，清除舊的編譯結(jié)果配置內(nèi)核后，返回命令窗口。為確保關(guān)鍵文件，在正確的位置輸入以下命令：make dep 為確保所有有關(guān)文件都處于最新版本狀態(tài)，需要輸入命令：make clean 檢查是否生成依賴（dependency）信息并清除舊的編譯結(jié)果。5編譯二進(jìn)制內(nèi)核映像文件在“/usr/src/linux”目錄下建立二進(jìn)制的內(nèi)核映像文件，命令如下：make bzImage （輸入命令時請注意區(qū)分大小寫）編譯過程持續(xù)幾分鐘。編譯結(jié)束后，在/usr/s

15、rc/linux/arch/i386/boot目錄下可找到名為“bzImage”的映像文件，即新內(nèi)核的映像文件。6編譯模塊編譯二進(jìn)制內(nèi)核映像文件后，需要進(jìn)行模塊的編譯，命令如下：make modulesmake modules_install模塊被編譯且安裝到 /usr/lib/ 目錄下。至此，內(nèi)核被編譯完成，內(nèi)核模塊也編譯完成并被安裝。7配置啟動管理器為了操作方便，先將編譯好的新內(nèi)核的映像文件（bzImage）復(fù)制到系統(tǒng)目錄/boot下。命令如下：cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /boot如果系統(tǒng)是用LILO啟動，則修改/etc/lilo.c

16、onf。lilo.conf文件內(nèi)容類似以下文本文件：prompttimeout=50default=linuxboot=/dev/hadmap=/boot/boot.bmessage=/boot/messagelinearimage=/boot/vmlinuz-2.4.7-10label=linuxread-onlyroot=/dev/hda2對以上文本修改后的內(nèi)容如下：prompttimeout=50default=linuxboot=/dev/hadmap=/boot/boot.bmessage=/boot/messagelinearimage=/boot/bzImagelabel=new

17、linuximage=/boot/vmlinuz-2.4.7-10label=linuxread-onlyroot=/dev/hda2其中， image=/boot/bzImage：指定內(nèi)核的映像文件，即告訴LILO應(yīng)該到何處找到新內(nèi)核。 label=newlinux：設(shè)置啟動菜單選項的標(biāo)簽，即讓啟動的時候多一項“newlinux”的選擇菜單。修改完成后，保存并退出。運行命令：lilo更新系統(tǒng)引導(dǎo)映象，使lilo.conf的修改起作用。然后重新啟動計算機，整個內(nèi)核升級完成。如果用Grub啟動管理器，則添加以下幾項：title newlinux 設(shè)置啟動菜單選項的標(biāo)簽，即讓啟動的時候多一項“newlinux”的選擇菜單root (hd0,0)kernel /boot/bzImage ro root=/dev/hda2注意：第3