前言

编译内核是一项很简单的事情，但却是进入Linux内核世界的第一步，想要开发内核代码，想要了解内核的运行机制，第一步就是编译Linux内核，以下是在centos7.5环境下编译内核的具体流程。

1、下载内核

内核的源码的官方网站为The Linux Kernel Archives，在此网站下载最新内核源码。

2、解压内核源码

[root@rt7_node03 src]# tar xvf linux-5.16.14.tar.xz -C /usr/src/
[root@rt7_node03 src]# ln -sv linux-5.16.14 linux
'linux' -> 'linux-5.16.14'
[root@rt7_node03 tmp]# cd /usr/src/
[root@rt7_node03 src]# ls
debug  kernels  linux  linux-5.16.14

3、配置依赖的环境

• 确保根分区可用空间在15G以上（扩容根分区可参考Linux “/“ 分区扩容_巭犇的博客-程序员宅基地）
• 确保gcc版本在5.0以上（升级gcc可参考CentOS下快速升级gcc版本_巭犇的博客-程序员宅基地）
• 安装依赖的软件包。

[root@rt7_node03 linux]# yum groupinstall Development Tools
[root@rt7_node03 linux]# yum install ncurses-devel
[root@rt7_node03 linux]# yum install elfutils-libelf-devel-0.176-5.el7.x86_64
[root@rt7_node03 linux]# yum install openssl-devel
[root@rt7_node03 linux]# yum install bc-1.06.95-13.el7.x86_64

 在进行编译的时候提供依赖的文件，我当前的环境是系统版本为CentOS7.5，为最小化安装，实际情况根据编译的时候提示缺少了哪些文件，安装相应的软件包即可。

4、进入源码目录，使用make menuconfig开启菜单选项，手动选择内核功能

[root@rt7_node03 linux]# make menuconfig
  UPD     scripts/kconfig/mconf-cfg
  HOSTCC  scripts/kconfig/mconf.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/checklist.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/inputbox.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/menubox.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/textbox.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/util.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/lxdialog/yesno.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/confdata.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/expr.o
  LEX     scripts/kconfig/lexer.lex.c
  YACC    scripts/kconfig/parser.tab.[ch]
  HOSTCC  scripts/kconfig/lexer.lex.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/menu.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/parser.tab.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/preprocess.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/symbol.o
  HOSTCC  scripts/kconfig/util.o
  HOSTLD  scripts/kconfig/mconf

配置完成后会生成.config的隐藏文件，如果不知道该开启哪些功能也可以直接选用当前系统的配置文件，这里直接使用当前系统的配置文件。

[root@rt7_node03 linux]# cp /boot/config-3.10.0-514.el7.x86_64 ./.config

5、编译内核

[root@rt7_node03 linux]# make -j 8   # "-j 8" 代表使用8颗cpu同事编译，这里可根据实际情况而定
/usr/src/linux-5.16.14/Makefile:661: include/config/auto.conf: No such file or directory
/usr/src/linux-5.16.14/Makefile:709: include/config/auto.conf.cmd: No such file or directory
  SYNC    include/config/auto.conf.cmd
  HOSTCC  scripts/kconfig/conf.o
  HOSTLD  scripts/kconfig/conf
...

 此步骤会对.config文件中的每一个选项再次确认，全部确认即可（我这里是8颗cpu同时在编译大概需要二十多分钟，如果cpu少的话，时间会更久一些）

6、安装模块

[root@rt7_node03 linux]# make modules_install
...
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/misc/snd-ua101.ko
  INSTALL /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/snd-usb-audio.ko
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/snd-usb-audio.ko
  INSTALL /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/snd-usbmidi-lib.ko
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/snd-usbmidi-lib.ko
  INSTALL /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/usx2y/snd-usb-us122l.ko
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/usx2y/snd-usb-us122l.ko
  INSTALL /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/usx2y/snd-usb-usx2y.ko
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/sound/usb/usx2y/snd-usb-usx2y.ko
  INSTALL /lib/modules/5.16.14/kernel/virt/lib/irqbypass.ko
  SIGN    /lib/modules/5.16.14/kernel/virt/lib/irqbypass.ko
  DEPMOD  /lib/modules/5.16.14

 安装完成后在/lib/modules/目录下会生成一个同内核版本号的目录，目录下便是新内核的模块。

7、安装内核

[root@rt7_node03 linux]# make install
sh ./arch/x86/boot/install.sh 5.16.14 \
	arch/x86/boot/bzImage System.map "/boot"
[root@rt7_node03 linux]# 

安装完后会在/boot目录下生成新的内核文件。

[root@rt7_node03 linux]# ll /boot/
total 187028
lrwxrwxrwx  1 root root       24 Mar 23 16:32 System.map -> /boot/System.map-5.16.14
-rw-------. 1 root root  3113253 Nov 23  2016 System.map-3.10.0-514.el7.x86_64
-rw-r--r--  1 root root  4659281 Mar 23 16:32 System.map-5.16.14
-rw-r--r--  1 root root  4659281 Mar 23 16:25 System.map-5.16.14.old
-rw-r--r--. 1 root root   137696 Nov 23  2016 config-3.10.0-514.el7.x86_64
drwxr-xr-x. 2 root root       27 Nov  7  2018 grub
drwx------. 6 root root      111 Mar 23 16:34 grub2
-rw-------. 1 root root 48321021 Nov  7  2018 initramfs-0-rescue-33c42a62363749ea9b8fa6116acbeb3e.img
-rw-------. 1 root root 20732112 Nov  7  2018 initramfs-3.10.0-514.el7.x86_64.img
-rw-------. 1 root root 18546695 Nov  7  2018 initramfs-3.10.0-514.el7.x86_64kdump.img
-rw-------  1 root root 62203659 Mar 23 16:34 initramfs-5.16.14.img
-rw-r--r--. 1 root root   613751 Nov  7  2018 initrd-plymouth.img
-rw-r--r--. 1 root root   277953 Nov 23  2016 symvers-3.10.0-514.el7.x86_64.gz
lrwxrwxrwx  1 root root       21 Mar 23 16:32 vmlinuz -> /boot/vmlinuz-5.16.14
-rwxr-xr-x. 1 root root  5392080 Nov  7  2018 vmlinuz-0-rescue-33c42a62363749ea9b8fa6116acbeb3e
-rwxr-xr-x. 1 root root  5392080 Nov 23  2016 vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86_64
-rw-r--r--  1 root root  8720224 Mar 23 16:32 vmlinuz-5.16.14
-rw-r--r--  1 root root  8720224 Mar 23 16:25 vmlinuz-5.16.14.old

新内核会自动写入到引导文件中，直接重启系统，在选择内核的界面选中新的内核即可。

[root@rt7_node03 linux]# cat /boot/grub2/grub.cfg 
...
### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ###
menuentry 'CentOS Linux (5.16.14) 7 (Core)' --class centos --class gnu-linux --class gnu --class os --unrestricted $menuentry_id_option 'gnulinux-3.10.0-514.el7.x86_64-advanced-bc95c848-a340-412c-92f1-09f6a8ed94ec' {
	load_video
	set gfxpayload=keep
	insmod gzio
	insmod part_msdos
	insmod xfs
	set root='hd0,msdos1'
	if [ x$feature_platform_search_hint = xy ]; then
	  search --no-floppy --fs-uuid --set=root --hint='hd0,msdos1'  f0b3417a-c9b1-4d04-9c2a-77ea4a0abb96
	else
	  search --no-floppy --fs-uuid --set=root f0b3417a-c9b1-4d04-9c2a-77ea4a0abb96
	fi
	linux16 /vmlinuz-5.16.14 root=/dev/mapper/cl-root ro biosdevname=0 net.ifnames=0 console=ttyS0,115200n8 LANG=en_US.UTF-8
	initrd16 /initramfs-5.16.14.img
}

...

 

 7、验证新内核版本。

[root@rt7_node03 linux]# uname -a
Linux rt7_node03 3.10.0-514.el7.x86_64 #1 SMP Tue Nov 22 16:42:41 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@rt7_node03 linux]# uname -a
Linux rt7_node03 5.16.14 #1 SMP PREEMPT Wed Mar 23 15:56:47 CST 2022 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

内核已升到5.16.14

总结

这个实验只是体验了内核编译的过程，并未修改内核的源码，后续将对内核源码进行解读，并插入自己的内核代码，将自己的内核代码运行在操作系统中。