编译Linux内核

一、实验目的

1. 重新编译Linux内核，了解编译内核的基本方法和步骤。

2. 熟悉Linux系统的操作命令。

二、实验内容

下载并重新编译Linux内核文件。重新配置Grub启动文件，进入自己编译的内核运行Linux系统。

本次实验是在Linux4.2.0-42内核的环境下，下载并重新编译内核源代码（Linux-4.5）。

三、实验环境

       虚拟机：VMware® Workstation 12 Pro

       虚拟硬件配置：单核处理器，内存1G，处理器Intel®Pentium(R) 3558U@1.70GHz，硬盘20G(如图1所示)

       操作系统类型：32位

       实验操作系统：ubuntu 15.10

       待编译内核：Linux-4.5

图1

四、实验方法与实验步骤

1、环境准备

（1）、下载VMwareWorkstation Pro并安装此虚拟机；

（2）、下载ubuntu-15.10-i386.iso，在虚拟机中安装ubuntu-15.10；具体的配置在实验环境中。

（3）、完成第（2）步后，进入ubuntu中，打开终端，进入root权限。

方式1：输入下面的命令进入root

sudo passwd root

输入进入此系统的用户密码，然后更改root的密码并确认，记住此密码！

然后输入下面命令

su

输入root的密码并回车，进入root权限；如图2所示

图2

方式2：输入下面的命令进入root

sudo –i

然后输入密码并回车，运行效果如图3所示

图3

这两种方式都能获取root权限，只不过打开的各自路径不同。

注意：为了方便，所有操作均在root用户下进行。如果不是root用户可以使用su命令切换到root用户。

（4）、准备Linux源码和补丁，如这次实验的4.5版本。

首先切换到tmp目录下，键入如下命令：

cd /tmp

下载源码和补丁的命令如下：

wget http://mirrors.aliyun.com/linux-kernel/v4.x/linux-4.5.tar.xz

wget http://mirrors.aliyun.com/linux-kernel/v4.x/patch-4.5.xz

注意：获取内核源码网址不唯一

（5）、准备安装需要的环境

执行apt-get update来更新软件源，如图4所示

图4

然后安装需要的环境，键入以下命令：

Apt-get install kennel-package build-essentiallibncurses5-dev fakeroot

（6）、解压压缩的内核

把压缩包解压，键入以下命令：

xz –d linux-4.5.tar.xz

解压后得到linux-4.5.tar，运行命令

tar –xvf linux-4.5.tar

解压得到目录linux-4.5。

（7）、把内核目录linux-4.5和补丁patch-4.5.xz复制到/usr/src，即命令：

cp linux-4.5 /usr/src –rf

cp patch-4.5.xz /usr/src

然后进入/usr/src，命令如下：（如图5所示）

cd /usr/src

图5

2、准备编译

（1）、打内核补丁

xz –d patch-4.5.xz | patch –p1

执行后没有任何提示说明信息知悉执行正确。

（2）、编译配置

cp linux-headers-4.2.0-42-generic/.configlinux-4.5/

       cd linux-4.5

       make menuconfig

3、编译内核

（1）、编译启动映像

键入以下命令：

make bzImage

（2）、编译模块

键入以下命令：

make modules

完成这一步的截图如图6所示：

图6

在makebzImage;make modules时，出现两个错误：

fatalerror: openssl/opensslv.h: No such file or directory 

bc: notfound

第一个错误是因为没有安装openssl，所以需要先安装openssl，键入如下的命令：

apt-get installlibssl-dev

第二个错误是因为没有安装bc，所以需要安装bc，键入如下的命令：

apt-getinstall bc

在这一步需要特别强调一下，花费的时间特别久，所以一定要有耐心。

4、安装内核

（1）、安装模块

键入以下命令：

make modules_install

如图7所示

图7

（2）、安装内核

键入以下命令：

make install

如图8所示

图8

5、更改启动Grub

要使编译好的内核运行，就要更改对应的Grub；键入以下命令：

mkinitramfs4.5.0 -o /boot/initrd.img-4.5.0

如图9所示

图9

update-grub2

如图10所示

图10

update-grub2命令会帮我们修改Grub；修改后的Grub内容如图11所示：

图11

6、查看自己编译好的内核

重启服务器，键入以下命令：

uname –a

用uname –a命令查看自己的系统版本；如图12所示

图12

系统版本已经是Linux 4.5.0

7、在系统中添加自己的信息

修改grub.cfg，在里面添加上自己的姓名和学号

在终端键入以下命令：

gedit/boot/grub/grub.cfg

如图13所示：

图13

 

然后保存并退出，在终端输入reboot命令，便会呈现想要的效果，如图14所示。

五、实验结果

经过正确的步骤以后，再次打开Linux系统时，便会弹出如图14所示的界面，选择自己编译好的内核，以第一个方式进入Linux系统。

图14

六、实验分析

1、理想的实验结果要在正常的环境中，实验环境的搭建很关键。由于自身对虚拟机和Linux系统之前有过接触，所以自己实现起来不是很难，但是在帮他人搭建环境时会时不时的产生一些自己解决不了的问题，在今后的学习过程中，要多注意。

2、本实验旨在编译Linux内核，所以编译内核的顺序一定要记得。除过环境外，最重要的四步再强调一下，首先准备好内核源代码，其次配置内核的编译选项，接下来编译内核和模块，最后修改启动设置。

3、对于不同版本的Linux系统操作有所不同。由于自己做的是Ubuntu的Linux系统，和教材上的Fedora不同，所以要学会查找资料。在本实验中有参考网上的相关资料，网址为http://www.linuxidc.com/Linux/2016-04/129955.htm。