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编译linux内核源码（适用Fedora/RHEL/CentOS/Oracle Linux /Debian/Ubuntu/Arch Linux/Manjaro）_linux内核源码编译

作者：我家小花儿 | 2024-02-17 02:50:17

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linux内核源码编译

目录

一、获取内核源码

二、安装编译内核依赖的工具

三、配置内核相关参数项

四、编译内核源码

五、安装新内核及其内核模块

六、生成initramfs文件系统

七、更新grub配置

八、重启系统生效

本文介绍如何编译linux源码，然后以编译后的新内核启动linux系统，可能在比较老的系统版本上编译会有问题。

一、获取内核源码

官网拉取所要编译的指定版本linux代码

官网：The Linux Kernel Archives

 或者从git上git clone源码：

# git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git

国内git clone会比较慢，可以自行加梯子或者gitee上下载，下载到源码后，解压待使用。

tar.xz格式的使用unxz或者xz -d或者tar -zxf来解压；

zip包用unzip解压；

tar tar.gz用tar xf解压。

二、安装编译内核依赖的工具

主要是开发套件相关工具及组件，比如gcc或者clang及相关软件包。

1、Debian/Ubuntu

# apt-get install build-essential libncurses-dev bison flex libssl-dev libelf-dev

2、Fedora/RHEL/CentOS/Oracle Linux

  1. # yum group install "Development Tools"
  2. # yum install ncurses-devel bison flex elfutils-libelf-devel openssl-devel

3、Fedora

  1. # dnf group install "Development Tools"
  2. # dnf install ncurses-devel bison flex elfutils-libelf-devel openssl-devel

4、Arch linux/Manjaro

 安装完系统要再次更新下：

# pacman -Syyu
# pacman -S gcc bc libelf flex bison make cmake

或者LLVM/clang工具链安装：

# pacman -S clang llvm lld bc flex bison make cmake unzip

注：下面执行命令都要在要编译的内核源码根目录下进行

三、配置内核相关参数项

1、首先，可以复用本机的config文件：

# cp -v /boot/config-$(uname -r) /new_kernel_src_path/.config

或者

# zcat /proc/config.gz > /new_kernel_src_path/.config

注意：这里是把本机config配置拷贝到我们前面解压出来的内核源码根目录下。

2、配置内核参数

基于文本的菜单配置，适用性强，也可用于远程编译内核

# make menuconfig

当然如果系统带有桌面，可以选择如下的图形界面菜单配置内核：

①如果系统是基于KDE桌面或者最新的QT库，可以使用：

# make xconfig

②如果系统基于gtk的库，如Gnome或者xfce桌面，可以使用：

# make gconfig

当然，你可以执行make allyesconfig或者make allnoconfig简单的将内核所有可配置的配置都启用或者禁用。

3、如果之前编译过内核源码，由于出错或者其它原因想重新编译，则需要先清理下之前的编译结果，执行：

# make mrproper

注：如果下面使用LLVM/clang工具构建内核的话，会报错如下：

  1.    BTF: .tmp_vmlinux.btf: pahole (pahole) is not available
  2.     Failed to generate BTF for vmlinux
  3.     Try to disable CONFIG_DEBUG_INFO_BTF
  4.     make: *** [Makefile:1170: vmlinux] Error 1

解决方案：

①、安装包含pahole的软件包

②、禁用掉CONFIG_DEBUG_INFO_BTF功能，可以在make menuconfig菜单中找到,，然后按空格键取消掉：

Main menu

        -> Kernel hacking

                ->Compile-time checks and compiler options

                        -> Compile the kernel with debug info(DEBUG_INFO [=y])

四、编译内核源码

执行make命令即可，但是内核源码庞大，编译下来很费时间（跟机器性能有关，一般需要数十分钟到几个小时），可以make加上-jn选项多线程编译内核来加速内核编译，如：

  1. # j后面数字，可以设置成cpu个数
  2. # make -j4

如果使用LLVM/clang工具链编译，则可以：

  1. # make LLVM=1 -j4
  2. 或者
  3. # make CC=clang LD=ld.bfd -j4

注：此时可以干的别的，这个过程比较慢，普通机器一般会在小时级别。

五、安装新内核及其内核模块

1、通常情况下，编译没报错的话，此时可以安装新内核了，但是我们还是检查下arch/x86/boot/bzImage文件是否已经生成：

# ls arch/x86/boot/bzImage -lh

如果没生成，此时还需要执行：

# make bzImage

生成内核压缩镜像文件，此文件不生成的话，在后面make install的时候会报错：

  1. [root@fedora linux-rust]# make install
  2. sh ./arch/x86/boot/install.sh 5.16.0-rc3 \
  3.         arch/x86/boot/bzImage System.map "/boot"
  4.  
  5.  *** Missing file: arch/x86/boot/bzImage
  6.  *** You need to run "make" before "make install".
  8. make: *** [arch/x86/Makefile:262：install] 错误 1
  9. [root@fedora linux-rust]#

2、安装内核新生成的内核模块（驱动）

# make modules_install

3、安装生成新内核，这里可以有多种方法

 ①、执行make install命令，安装内核及其内核模块，这个命令会帮我们把新生成的内核相关文件拷贝到/boot下：

# make install

②、手动复制内核相关文件到/boot/目录下，主要是bzImage文件、system map文件

  1. # cp arch/x86/boot/bzImage  /boot/new_bzImage_name
  2. # cp System.map /boot/new_system_map_name

执行没报错的话，会在/boot/下生成新内核镜像vmlinuz、initramfs及systemmap文件：

注：此阶段可能出现的报错问题：

①、如下报错：

  1.   AS      arch/x86/boot/compressed/efi_thunk_64.o
  2.   OBJCOPY arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin
  3.   RELOCS  arch/x86/boot/compressed/vmlinux.relocs
  4.   ZSTD22  arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.zst
  5. /bin/sh:行1: zstd：未找到命令
  6. make[2]: *** [arch/x86/boot/compressed/Makefile:136：arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.zst] 错误 127
  7. make[2]: *** 正在删除文件“arch/x86/boot/compressed/vmlinux.bin.zst”
  8. make[1]: *** [arch/x86/boot/Makefile:115：arch/x86/boot/compressed/vmlinux] 错误 2
  9. make: *** [arch/x86/Makefile:252：bzImage] 错误 2

此时，只需安装zstd，然后重新执行make install即可：

  1. [root@fedora linux-rust]# dnf install zstd
  2. 上次元数据过期检查：1:57:52 前，执行于 2021年12月07日 星期二 08时44分53秒。
  3. 依赖关系解决。
  4. ======================================================================================================================================================
  5.  软件包                          架构                              版本                                       仓库                               大小
  6. ======================================================================================================================================================
  7. 安装:
  8.  zstd                            x86_64                            1.5.0-2.fc35                               fedora                            639 k
  9.  
  10. 事务概要
  11. ======================================================================================================================================================
  12. 安装  1 软件包
  13.  
  14. 总下载：639 k
  15. 安装大小：1.9 M
  16. 确定吗？[y/N]： y
  17. 下载软件包：
  18. zstd-1.5.0-2.fc35.x86_64.rpm                                                                                          1.0 MB/s | 639 kB     00:00    
  19. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  20. 总计                                                                                                                  409 kB/s | 639 kB     00:01     
  21. 运行事务检查
  22. 事务检查成功。
  23. 运行事务测试
  24. 事务测试成功。
  25. 运行事务
  26.   准备中  :                                                                                                                                       1/1 
  27.   安装    : zstd-1.5.0-2.fc35.x86_64                                                                                                              1/1 
  28.   运行脚本: zstd-1.5.0-2.fc35.x86_64                                                                                                              1/1 
  29.   验证    : zstd-1.5.0-2.fc35.x86_64                                                                                                              1/1 
  30.  
  31. 已安装:
  32.   zstd-1.5.0-2.fc35.x86_64                                                                                                                            
  33.  
  34. 完毕！
  35. [root@fedora linux-rust]# 
  36. [root@fedora linux-rust]# make install
  37. sh ./arch/x86/boot/install.sh 5.16.0-rc3 \
  38.         arch/x86/boot/bzImage System.map "/boot"
  39. [root@fedora linux-rust]#

②、如下报错：

  1.   CALL    scripts/atomic/check-atomics.sh
  2.   RUSTC L rust/core.o
  3. make[1]: *** [rust/Makefile:349：rust/core.o] 错误 137
  4. make: *** [Makefile:1267：prepare0] 错误 2

make[1]: *** [rust/Makefile:349：rust/core.o] 错误 137，这个错误一般是没有交换区导致的编译失败，可以手动添加交换区：

  1. [yg-vm ~]# free -h
  2.                total        used        free      shared  buff/cache   available
  3. 内存：      1.9Gi       1.1Gi       529Mi       153Mi       301Mi       529Mi
  4. 交换：         0B          0B          0B
  5. [yg-vm ~]# 
  6. [yg-vm ~]# dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1k count=2048000
  7. 记录了2048000+0 的读入
  8. 记录了2048000+0 的写出
  9. 2097152000字节（2.1 GB，2.0 GiB）已复制，7.39818 s，283 MB/s
  10. [yg-vm ~]# 
  11. [yg-vm ~]# mkswap /swapfile 
  12. mkswap: /swapfile: insecure permissions 0644, fix with: chmod 0600 /swapfile
  13. 正在设置交换空间版本 1，大小 = 2 GiB (2097147904  个字节)
  14. 无标签，UUID=e9f4e3a3-4d8d-49af-9307-8f880b6d4d20
  15. [yg-vm ~]# 
  16. [yg-vm ~]# 
  17. [yg-vm ~]# 
  18. [yg-vm ~]# swapon /swapfile 
  19. swapon: /swapfile：不安全的权限 0644，建议使用 0600。
  20. [yg-vm ~]# free -h
  21.                total        used        free      shared  buff/cache   available
  22. 内存：      1.9Gi       1.1Gi        65Mi       153Mi       763Mi       520Mi
  23. 交换：      2.0Gi          0B       2.0Gi
  24. [yg-vm ~]#

然后再执行make install即可。

③、我在manjaro linux上编译内核时，出现下面报错：

  1. [yg-vm linux-rust]# make install
  2. sh ./arch/x86/boot/install.sh 5.16.0-rc3-MANJARO \
  3.         arch/x86/boot/bzImage System.map "/boot"
  4. Cannot find LILO.
  5. [yg-vm linux-rust]#

Cannot find LILO.于是我打开vim ./arch/x86/boot/install.sh脚本，看到这个报错是在脚本的最后出现，其实此时内核已经编译安装完成了，可以看下/boot下已经生成了新内核相关文件，所以此报错可以忽略。

六、生成initramfs文件系统

对于Fedora及其衍生系统RHEL/CentOS/Oracle Linux、Debian/Ubuntu，在上面make阶段，initramfs都会自动生成。

针对Manjaro/Arch linux系统，编译安装完内核后，还需要手动生成initramfs文件系统

可以使用mkinitcpio工具来生成：

①、将前面编译安装新生成vmlinuz重命名为带版本号的容易标识的名称

  1. [yg-vm linux-rust]# ls -tlh /boot/
  2. 总用量 124M
  3. -rw-r--r-- 1 root root 5.7M 12月  4 18:16 System.map
  4. -rw-r--r-- 1 root root 8.6M 12月  4 18:16 vmlinuz
  5. -rw-r--r-- 1 root root 5.7M 12月  4 14:40 System.old
  6. -rw-r--r-- 1 root root 8.6M 12月  4 14:40 vmlinuz.old
  7. drwxr-xr-x 6 root root 4.0K 12月  4 02:00 grub
  8. -rw-r--r-- 1 root root  29M 12月  4 02:00 initramfs-5.10-x86_64-fallback.img
  9. -rw-r--r-- 1 root root 7.9M 12月  4 02:00 initramfs-5.10-x86_64.img
  10. -rw-r--r-- 1 root root 9.1M 12月  4 02:00 vmlinuz-5.10-x86_64
  11. -rw-r--r-- 1 root root  30M 12月  4 01:22 initramfs-5.4-x86_64-fallback.img
  12. -rw-r--r-- 1 root root 8.4M 12月  4 01:22 initramfs-5.4-x86_64.img
  13. -rw-r--r-- 1 root root 7.1M 12月  4 01:22 vmlinuz-5.4-x86_64
  14. -rw-r--r-- 1 root root   22 11月 13 04:24 linux510-x86_64.kver
  15. -rw-r--r-- 1 root root   22 11月 13 04:24 linux54-x86_64.kver
  16. drwxr-xr-x 2 root root 4.0K 10月 18 01:01 memtest86+
  17. -rw-r--r-- 1 root root 4.6M  6月  9 02:31 intel-ucode.img
  18. [yg-vm linux-rust]# mv /boot/vmlinuz /boot/vmlinuz-5.16.0-rc3-x86_64
  19. [yg-vm linux-rust]#

②、参考本机的preset文件，创建一个新内核的preset文件。

  1. [yg-vm linux-rust]# cd /etc/mkinitcpio.d/
  2. [yg-vm mkinitcpio.d]# ls
  3. linux510.preset  linux54.preset
  4. [yg-vm mkinitcpio.d]# cat linux510.preset 
  5. # mkinitcpio preset file for the 'linux510' package
  6.  
  7. ALL_config="/etc/mkinitcpio.conf"
  8. ALL_kver="/boot/vmlinuz-5.10-x86_64"
  9.  
  10. PRESETS=('default' 'fallback')
  11.  
  12. #default_config="/etc/mkinitcpio.conf"
  13. default_image="/boot/initramfs-5.10-x86_64.img"
  14. #default_options=""
  15.  
  16. #fallback_config="/etc/mkinitcpio.conf"
  17. fallback_image="/boot/initramfs-5.10-x86_64-fallback.img"
  18. fallback_options="-S autodetect"
  19. [yg-vm mkinitcpio.d]# 
  20. [yg-vm mkinitcpio.d]# 
  21. [yg-vm mkinitcpio.d]# cp linux510.preset linux516.preset

然后将新拷贝的linux516.preset文件里，vmlinuz-5.10-x86_64、initramfs-5.10-x86_64.img、initramfs-5.10-x86_64-fallback.img改为新版本内核的相关文件名，我这里是把5.10-x86_64都改成5.16.0-rc3-x86_64即可，之后执行：

  1. [yg-vm mkinitcpio.d]# mkinitcpio -p linux516.preset 
  2. /usr/bin/mkinitcpio:行268: /etc/mkinitcpio.d/linux516.preset.preset: 没有那个文件或目录
  3. ==> ERROR: Failed to load preset: `/etc/mkinitcpio.d/linux516.preset.preset'
  4. [yg-vm mkinitcpio.d]#

此时报错说找不到linux516.preset.preset，可见mkinitcpio命令，自动将-p后的文件加了preset后缀了，此时只需把linux516.preset的后缀去掉即可：

[yg-vm mkinitcpio.d]# cp linux516.preset linux516

然后重新mkinitcpio即可：

  1. [yg-vm mkinitcpio.d]# mkinitcpio -p linux516
  2. ==> Building image from preset: /etc/mkinitcpio.d/linux516.preset: 'default'
  3.   -> -k /boot/vmlinuz-5.16.0-rc3-x86_64 -c /etc/mkinitcpio.conf -g /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64.img
  4. ==> Starting build: 5.16.0-rc3-MANJARO
  5.   -> Running build hook: [base]
  6.   -> Running build hook: [udev]
  7.   -> Running build hook: [autodetect]
  8.   -> Running build hook: [modconf]
  9.   -> Running build hook: [block]
  10.   -> Running build hook: [keyboard]
  11.   -> Running build hook: [keymap]
  12. loadkeys: Unable to open file: cn: No such file or directory
  13.   -> Running build hook: [consolefont]
  14. ==> WARNING: consolefont: no font found in configuration
  15.   -> Running build hook: [filesystems]
  16.   -> Running build hook: [fsck]
  17. ==> Generating module dependencies
  18. ==> Creating gzip-compressed initcpio image: /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64.img
  19. ==> Image generation successful
  20. ==> Building image from preset: /etc/mkinitcpio.d/linux516.preset: 'fallback'
  21.   -> -k /boot/vmlinuz-5.16.0-rc3-x86_64 -c /etc/mkinitcpio.conf -g /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64-fallback.img -S autodetect
  22. ==> Starting build: 5.16.0-rc3-MANJARO
  23.   -> Running build hook: [base]
  24.   -> Running build hook: [udev]
  25.   -> Running build hook: [modconf]
  26.   -> Running build hook: [block]
  27. ==> WARNING: Possibly missing firmware for module: xhci_pci
  28.   -> Running build hook: [keyboard]
  29.   -> Running build hook: [keymap]
  30. loadkeys: Unable to open file: cn: No such file or directory
  31.   -> Running build hook: [consolefont]
  32. ==> WARNING: consolefont: no font found in configuration
  33.   -> Running build hook: [filesystems]
  34.   -> Running build hook: [fsck]
  35. ==> Generating module dependencies
  36. ==> Creating gzip-compressed initcpio image: /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64-fallback.img
  37. ==> Image generation successful
  38. [yg-vm mkinitcpio.d]#

此时大功告成。

七、更新grub配置

一般上面编译完成后，在新版本的linux发行版中，都会自动将最新编译的高版本内核加入到启动项里的，不放心的话，还是手动修改下grub2 boot loader启动配置：

1、Fedora/RHEL/CentOS/Oracle Linux

  1. # grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
  2. # grubby --set-default /boot/vmlinuz-5.6.9

修改后可以查看下是否修改成功：

  1. # grubby --default-kernel
  2. # grubby --default-index
  3. # grubby --info=ALL

2、Debian/Ubuntu linux

  1. # update-initramfs -c -k new_kernel
  2. # update-grub

3、Arch Linux/Manjaro

  1. [yg-vm mkinitcpio.d]# update-grub 
  2. 正在生成 grub 配置文件 ...
  3. 找到主题：/usr/share/grub/themes/manjaro/theme.txt
  4. 找到 Linux 镜像：/boot/vmlinuz-5.16.0-rc3-x86_64
  5. 找到 initrd 镜像：/boot/intel-ucode.img /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64.img
  6. Found initrd fallback image: /boot/initramfs-5.16.0-rc3-x86_64-fallback.img
  7. 找到 Linux 镜像：/boot/vmlinuz-5.10-x86_64
  8. 找到 initrd 镜像：/boot/intel-ucode.img /boot/initramfs-5.10-x86_64.img
  9. Found initrd fallback image: /boot/initramfs-5.10-x86_64-fallback.img
  10. 找到 Linux 镜像：/boot/vmlinuz-5.4-x86_64
  11. 找到 initrd 镜像：/boot/intel-ucode.img /boot/initramfs-5.4-x86_64.img
  12. Found initrd fallback image: /boot/initramfs-5.4-x86_64-fallback.img
  13. 警告： os-prober will be executed to detect other bootable partitions.
  14. Its output will be used to detect bootable binaries on them and create new boot entries.
  15. Found memtest86+ image: /boot/memtest86+/memtest.bin
  16. 完成
  17. [yg-vm mkinitcpio.d]#

八、重启系统生效

执行如下命令，重启系统：

  1. # reboot
  2. 或者
  3. # init 6

重启系统时，如果能看到开机界面，此时在内核启动项那里已经可以看到新编译的内核了。

启动后，使用命令查看当前内核版本：

# uname -a

参考链接：How to build and install your own Linux kernel - LQWiki

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