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yuanchu09

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[资源] 【原创】精简Linux内核编译的简单方法

关于Linux内核的编译

采用先make defconfig、make menuconfig再make localmodconfig，并将后2者反复应用的过程。最后能达到比较简单的过程。基本上采取了做加法（将硬件驱动或模块依次加上，逐步改进）的思路。

简述如下：

1、下载源代码并建立编译工作目录和编译目标目录

简单点，按照源码中的README文件中所述完成：
编译工作目录：/usr/src/linux-2/6.34.1
编译目标目录：/home/abc/build/kernel             这里/home/abc即主文件夹

将下载的源码放到/usr/src下解压，则源码所在工作目录是/usr/src/linux-2.6.34.1

2、编译配置（重要工作）
可以有3种比较简单的方式对要编译进内核核心或模块的源代码进行配置。难易程度不一（需要投注的精力和时间不一样，编译生成的initrd.img-2.6.34.1、vmlinuz-2.6.34.1和System.map-2.6.34.1
这3个主要文件的大小也不一样）。采用何种方式也可以根据需要选择如下3种方式之一对内核进行编译前的配置。

目标：建立并得到“/home/abc/build/kernel”目录下的“.config”文件。

（1）最简单的方式：
将/boot下的配置文件拷贝过来使用，作为编译目标目录下的.config文件。这样对内核没有精简。

cp /boot/config-2.6.32-21-generic ~/build/kernel/.config

这样产生的initrd.img-2.6.34.1大概达到17M左右。不知Ubuntu采用这个配置文件怎样做到了将近8M。

（2）中等难度方式：在拷贝配置文件的基础上，使用make localmodconfig命令自动精简

从linux-2.6.32开始可以使用make localmodconfig自动精简内核了。命令如下：

cp /boot/config-2.6.32-21-generic ~/build/kernel/.config
sudo make O=/home/abc/build/kernel localmodconfig

一般说法：在运行第二条命令前，将系统的各种硬件都用一遍，以便你的系统中的模块均被调用了一次，使用“make localmodconfig”命令时，才能将你的系统将调用的模块包含进来。比方说：摄像头、U盘、光驱、SD卡等。
如果忘了，没关系，先将上述硬件依次用一遍，再运行第二条命令一次（呵呵，重新精简，不确定的话，就将上述2条命令重新执行一遍）。

哦，有点忘了，在第二条命令之前是否要先从.config文件中去掉一项，再使用make localmodconfig命令自动精简配置文件。如果在运行make localmodconfig命令后需要回答一些问题，而不是系统自动完成，那就按下Ctrl+c中断当前配置工作，再按照如下命令序列完成配置：

（a）拷贝配置文件
cp /boot/config-2.6.32-21-generic ~/build/kernel/.config

（b）去掉“Prompt for development and/or incomplete code/drivers”项
sudo make O=/home/abc/build/kernel menuconfig
进入图形界面后，选择倒数第二项（Load an Alternate Configuration File）回车，弹出窗口中提示输入欲调入的配置文件名。这里默认是~/build/kernel/.config文件，无须输入任何字符，按回车即可。

使用光标键上移到“Linux Kernel Configuration”窗口中的第一项（General Setup--->）”，按下回车，选择General setup窗口下第一项（Prompt for development and/or incomplete code/drivers），按下“N”字符键去掉这一项（将其前*去掉）。

用向右光标键选择选项，按回车键退出当前窗口；再按向右光标键选择选项，按回车键退出当前窗口；在选择是否保存时选择“Yes”。

（c）使用“make localmodconfig”命令自动精简内核
sudo make O=/home/abc/build/kernel localmodconfig

因为添加了第二个步骤（b），这时应该没什么选择了。

使用这样配置产生的.config进行编译比配置方式（1）要精简许多，但是内核相关的3个文件还是较大。

（3）最难（相对繁复）方式：
先make defconfig、make menuconfig再make localmodconfig，并将后2者反复应用的过程。最后能达到比较简单的过程。

这个过程较繁，但可望得到较简的内核。很难达到最简（除非对自己系统的硬件情况非常熟悉，并勇于实践，我们购买机器后，相对长时间内不会更换或升级硬件，所以这样的花费时间精力还是值得的），只有更简。闲话少说，上命令：

（a）建立默认的.config文件。
sudo make O=/home/abc/build/kernel defconfig
本命令在文件夹“/home/abc/build/kernel”下建立一个“.config”文件。
按照i386建立，据说是linus的配置。呵呵，还是需要对它进行增删的。以 config-2.6.32-21-generic为基础进行增删工作也可得到.config文件，但删的工作太多，容易删除不该删除的选项（再恢复就很难了，记不住也很难确定哪些该恢复）。以“make defconfig”命令建立的.config为基础增删就相对简单多了。

（b）去掉“Prompt for development and/or incomplete code/drivers”项
操作同2（2）（b）。
一般说法：在运行第二条命令前，将系统的各种硬件都用一遍，以便你的系统中的模块均被调用了一次，使用“make localmodconfig”命令时，才能将你的系统将调用的模块包含进来。比方说：摄像头、U盘、光驱、SD卡等。
如果忘了，没关系，先将上述硬件依次用一遍，再运行第二条命令一次（呵呵，重新精简，不确定的话，就将上述2条命令重新执行一遍）。

（c）使用“make localmodconfig”命令自动精简内核
sudo make O=/home/abc/build/kernel localmodconfig

一般说法：在运行第二条命令前，将系统的各种硬件都用一遍，以便你的系统中的模块均被调用了一次，使用“make localmodconfig”命令时，才能将你的系统将调用的模块包含进来。比方说：摄像头、U盘、光驱、SD卡等。
如果忘了，没关系，先将上述硬件依次用一遍，再运行第二条命令一次（呵呵，重新精简，不确定的话，就将上述2条命令重新执行一遍）。

（d）编辑“～/build/kernel/.config”文件，添加缺失模块
在上面（c）执行命令时，肯定会出现一些类似如下内容的信息：

module lp did not have configs CONFIG_PRINTER
module vgastate did not have configs CONFIG_VGASTATE

先将它们复制粘贴到文本文件中，呵呵，然后寻找“～/build/kernel/.config”文件中对应项，例如“CONFIG_VGASTATE”，可能“～/build/kernel/.config”文件中对应的信息为：

#  CONFIG_VGASTATE is not set

将它改为：

CONFIG_VGASTATE=m
表示将这个模块包含进来。依次处理，如果找不到，没关系，先放在那儿。将上述信息中对应项都改完后保存，退出。

（e）再次运行“make localmodconfig”命令，将（d）步骤的修改带来的变化包含进内核
sudo make O=/home/abc/build/kernel localmodconfig

这时系统会有一些提问。别嫌麻烦，仔细回答（如果嫌麻烦，可以全部回答m，没“m”选项时，就回答“y”。毕竟无法一次就做到非常精简---没有最简）。

这正是本文的精彩之处，多次重用“gedit”和“make localmodconfig”命令，当然，还有后面再次使用的“make menuconfig”命令。

（f）将（e）步骤再次出现（d）中显示的未包含模块添加进来

如果（e）步骤中再次出现（d）中没有包含某些模块的选项，不要气馁。在编辑“~/build/kernel/.config”文件时，将相应项改为“=y”而不是“=m”。然后回到步骤（e），直到在没有模块没有包含进来的信息，或者你已经无法再减少这些信息。

我这样做到最后，还是有如下信息：
ricoh_mmc config not found!!

（g）使用“make menuconfig”命令对上面得到的“~/build/kernel/.config”文件中的选项进行增删

使用现在的.config文件进行编译，无法得到可正常运行的内核。需要注意的问题如下：

（I）Device Drivers->Generic Driver Options--->下的2项必须选择为“y”：

Matain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the rootfs

否则，出现“Can not mount /dev”的错误。

（II）File systems->FUSE (Filesystem in Userspace) support必须选择为“y”，否则，无法读取光驱和Windows下的分区和盘。点击Windows下的盘符时，出现如下提示信息：
      FATAL: Module fuse not found.
      fuse: device not found, try 'modprobe fuse' first

（III）某些经验文档可能说了如下选项应该去掉，千万不要相信
Enable the block layer->support for large (2TB+) block devices and files (一定要选y，否则无法读入启动文件)

这反映了“尽信书不如无书”这句话的正确性。如果不信，实践可检验。如果此时到步骤3开始编译，得到的内核文件已经能够运行。如果还存在问题，就需要到步骤6了解有关你的机器硬件的相关信息后，再使用“make menuconfig”命令对.config文件进行增删修改，再编译安装内核。

我的机器这样处理之后，还无法使用摄像头、访问SD卡。除此之外，如访问键盘鼠标的使用、网络、声音、显示器、U盘、Windows下的盘的访问等操作已经没有问题。

3、编译内核
编译内核非常简单：
sudo make O=/home/abc/build/kernel
如果是双核，想要加快编译速度，还可做相关设置。

4、安装内核
sudo make O=/home/abc/build/kernel modules_install install

这个操作将编译的内核安装到/boot下。在Ubuntu 10.04下，会在/boot目录下产生如下文件：
config-2.6.34.1
System.map-2.6.34.1

vmlinuz-2.6.34.1

还会在/lib/modules目录下产生一个新的目录“2.6.34.1”以及其下的若干子文件夹和文件。

但是，没有启动内核还需要的一个文件：
initrd.img-2.6.34.1

“initrd.img-2.6.34.1”文件通过“mkinitramfs”命令产生：
sudo mkinitramfs -o /boot/initrd.img-2.6.34.1 /lib/modules/ 2.6.34.1

5、修改/boot/grub/grub.cfg文件，以便启动编译好的新内核
此时你一定急于检验编译好的内核是否能够正常启动和工作，且慢，先修改启动项：

sudo gedit /boot/grub/grub.cfg

将“### BEGIN /etc/grub.d/10_linux ###”下的如下信息复制并粘贴一份，然后将粘贴信息中的“2.6.32-21-generic”全部改为“2.6.34.1”即可（不要不好意思，复制粘贴就足够了）。
menuentry 'Ubuntu, with Linux 2.6.32-21-generic' --class ubuntu --class gnu-linux --class gnu --class os {
recordfail
insmod ext2
set root='(hd0,7)'
search --no-floppy --fs-uuid --set 4b836918-3471-4fa7-85f6-79bee5970506
linux /boot/vmlinuz-2.6.32-21-generic root=UUID=4b836918-3471-4fa7-85f6-79bee5970506 ro quiet splash
initrd /boot/initrd.img-2.6.32-21-generic
}
重启机器，回车，用你刚才编译好的内核启动机器了。如果还有问题，你需要看步骤6、7。

6、硬件信息的搜集
如果想充分调动硬件并将内核精简到自己比较满意的程度，还是有必要了解自己机器的硬件信息的。
用于了解硬件信息的命令：
lshw                                  显示你的硬件以及所需的模块
dmidecode                         查看硬件信息，包括bios、cpu、内存等信息
dmesg                               查看硬件信息
lspci -v                               lspci (比cat /proc/pci更直观）
/proc文件夹下的若干文件：

cat /proc/cpuinfo             查看CPU信息
cat /proc/meminfo                   查看内存信息
cat /proc/bus/input/devices    查看键盘和鼠标
cat /proc/pci                            查看板卡信息

cat /proc/bus/usb/devices       查看USB设备
cat /proc/interrupts                查看各设备的中断请求(IRQ)
uname -a                                  查看系统体系结构

例子： lspci |grep Ethernet 查看网卡型号

dmesg | more

dmidecode | grep -i 'serial number'
dmidecode -t processor

7、再次精简内核

按照某些经验文档，对 linux-2.6.34.1.tar.bz2 内核源文件还可如下配置，可能将来的版本应该做一些变化。

（1'）General setup->kernel compression mode改为bzip2
（2'）如果是笔记本，将General setup->kernel log buffer size改为15
（3'）去掉General setup->Control group support （按下n）
（4'）去掉Processor type and features->Enable MPS table
（5'）去掉Processor type and features->Support for extended (non-pc) x86 platforms
（6'）将Processor type and features->Processor family改为自己的处理器类型（双核均可选择core 2/newer xeon）
（7'）如果做了（6'）的操作，那么去掉Processor type and features->Generic x86 support
（8'）将Processor type and features->Maximum number of CPUs改为4（双核改为4，单核改为2）
（9'）去掉Processor type and features->SMT (Hyperthreading) scheduler support
（10'）如果是笔记本，将Processor type and features->Preemption model改为“Preemptible kernel (Low-Latency Desktop)”
（11'）去掉Processor type and features->AMD MCE features
（12'）去掉Processor type and features->Enable x86 board specific fixups for reboot
（13'）去掉Processor type and features->/dev/cpu/microcode-microcode support
（14'）如果内存是2G，将Processor type and features->High Memory support改为4G
（15'）只要是家用，将Processor type and features->Timer frequency改为1000HZ
（16'）将Power management and ACPI options->CPU Frequency scaling->选项下：
      如果是笔记本，将Default CPUfreq governor改为conservative
      将“powersave” governor、“userspace” governor for userspace  frequency scaling、“ondemand” cpufreq policy governor这3项均选上。
      如果是Intel的CPU，将有关AMD和VIA的选项全删除。
（17'）去掉Networking support->Networking options->The Ipv6 protocol
现在上网都使用IP v4，IP v6尚处于实验阶段或在某些校园网内使用。
（18'）去掉Networking support->Networking options->Asynchronous Transfer mode (ATM)
（19'）去掉Networking support->Amateur Radio support
（20'）去掉Networking support->IrDA (infrared) subsystem support
（21'）去掉Networking support->Bluetooth subsystem support
（22'）选上File systems->The extended 4 (ext4) filesystem
（23'）去掉File systems->Dnotify support
（24'）去掉File systems-> DOS/FAT/NT Filesystems-->MSDOS fs support
（25'）去掉File systems-> DOS/FAT/NT Filesystems-->Default iocharset for FAT改为“CP936”
（26'）选上File systems-> DOS/FAT/NT Filesystems->NTFS file system support
（27'）选上File systems-> DOS/FAT/NT Filesystems->NTFS write support
（28'）去掉File systems->Miscellaneous filesystems-->
（29'）去掉File systems->Network filesystems-->
（30'）选上File systems->Native language support-->Simplified Chinese charset (CP936, GB2312)
（31'）选上File systems->Native language support-->Traditional Chinese charset (Big5)

下面重点谈Device Drivers--->下的选择（直接驱动硬件的相关选项，步骤7搜集的信息用到这里）
这部分根据自己的硬件，可以大刀阔斧地去掉很多，在一个大的选项下，与自己的机器对应的通常只有一、两个。
（1'）去掉SCSI device support--->SCSI tape support
（2'）去掉Multiple devices driver support (RAID and LVM)--->
（3'）去掉ISDN support--->
（4'）去掉Telephone support--->
（5'）去掉Auxiliary Display support--->
（6'）去掉X86 Platform Specifis Device Drivers--->

其它，只能根据自己的机器选择了。例如：
我的网卡是千兆网卡和无线网卡，只选这两样足够了：
Network device support--->Ethernet (1000 Mbit)--->Broadcom Tigon3 support
Network device support--->Intel Wireless Wifi--->
Network device support--->Intel Pro/Wireless 3945ABG/BG Network connection (iwl3945)

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