一、準備工作

a) 首先，你要有一臺PC（這不廢話么^_^），裝好了Linux。

b) 安裝好GCC(這個指的是host gcc，用于編譯生成運行于pc機程序的)、make、ncurses等工具。

c) 下載一份純凈的Linux內核源碼包，并解壓好。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好使用相應的Linux發(fā)行版的源碼包。

不過這應該也不是必須的，因為我在我的Fedora 13上(其自帶的內核版本是2.6.33.3)，就下載了一個標準的內核linux-2.6.32.65.tar.xz，并且順利的編譯安裝成功了，上電重啟都OK的。不過，我使用的.config配置文件，是Fedora 13自帶內核的配置文件，即/lib/modules/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系統，則還要再下載安裝交叉編譯工具鏈。

例如，你的目標單板CPU可能是arm或mips等cpu，則安裝相應的交叉編譯工具鏈。安裝后，需要將工具鏈路徑添加到PATH環(huán)境變量中。例如，你安裝的是arm工具鏈，那么你在shell中執(zhí)行類似如下的命令，假如有類似的輸出，就說明安裝好了。

[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version

arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.This is free software; see the source for copying conditions. There is NOwarranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

注：arm的工具鏈，可以從這里下載:回復“ARM”即可查看。

二、設置編譯目標

在配置或編譯內核之前，首先要確定目標CPU架構，以及編譯時采用什么工具鏈。這是最最基礎的信息，首先要確定的。

如果你是為當前使用的PC機編譯內核，則無須設置。

否則的話，就要明確設置。

這里以arm為例，來說明。

有兩種設置方法()：

a) 修改Makefile

打開內核源碼根目錄下的Makefile，修改如下兩個Makefile變量并保存。

ARCH := armCROSS_COMPILE := arm-linux-

注意，這里cross_compile的設置，是假定所用的交叉工具鏈的gcc程序名稱為arm-linux-gcc。如果實際使用的gcc名稱是some-thing-else-gcc，則這里照葫蘆畫瓢填some-thing-else-即可。總之，要省去名稱中最后的gcc那3個字母。

b) 每次執(zhí)行make命令時，都通過命令行參數傳入這些信息。

這其實是通過make工具的命令行參數指定變量的值。

例如

配置內核時時，使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig

編譯內核時使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

注意，實際上，對于編譯PC機內核的情況，雖然用戶沒有明確設置，但并不是這兩項沒有配置。因為如果用戶沒有設置這兩項，內核源碼頂層Makefile(位于源碼根目錄下)會通過如下方式生成這兩個變量的值。

SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \-e s/sh[234].*/sh/ )

ARCH?= $(SUBARCH)CROSS_COMPILE ?=

經過上面的代碼，ARCH變成了PC編譯機的arch，即SUBARCH。因此，如果PC機上uname -m輸出的是ix86，則ARCH的值就成了i386。

而CROSS_COMPILE的值，如果沒配置，則為空字符串。這樣一來所使用的工具鏈程序的名稱，就不再有類似arm-linux-這樣的前綴，就相當于使用了PC機上的gcc。

最后再多說兩句，ARCH的值還需要再進一步做泛化。因為內核源碼的arch目錄下，不存在i386這個目錄，也沒有sparc64這樣的目錄。

因此頂層makefile中又構造了一個SRCARCH變量，通過如下代碼，生成他的值。這樣一來，SRCARCH變量，才最終匹配到內核源碼arch目錄中的某一個架構名。

SRCARCH := $(ARCH)

ifeq ($(ARCH),i386) SRCARCH := x86endif

ifeq ($(ARCH),x86_64) SRCARCH := x86endififeq ($(ARCH),sparc64) SRCARCH := sparcendififeq ($(ARCH),sh64) SRCARCH := shendif

三、配置內核

內核的功能那么多，我們需要哪些部分，每個部分編譯成什么形式（編進內核還是編成模塊），每個部分的工作參數如何，這些都是可以配置的。因此，在開始編譯之前，我們需要構建出一份配置清單，放到內核源碼根目錄下，命名為.config文件，然后根據此.config文件，編譯出我們需要的內核。

但是，內核的配置項太多了，一個一個配，太麻煩了。而且，不同的CPU架構，所能配置的配置項集合，是不一樣的。例如，某種CPU的某個功能特性要不要支持的配置項，就是與CPU架構有關的配置項。所以，內核提供了一種簡單的配置方法。

以arm為例，具體做法如下。

a) 根據我們的目標CPU架構，從內核源碼arch/arm/configs目錄下，找一個與目標系統最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig)，拷貝到內核源碼根目錄下，命名為.config。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好拷貝如下文件到內核源碼根目錄下，做為初始配置文件。這個文件，是PC機當前運行的內核編譯時使用的配置文件。

/lib/modules/`uname -r`/build/.config

這里順便多說兩句，PC機內核的配置文件，選擇的功能真是多。不編不知道，一編才知道。Linux發(fā)行方這樣做的目的，可能是想讓所發(fā)行的Linux能夠滿足用戶的各種需求吧。

b) 執(zhí)行make menuconfig對此配置做一些需要的修改，退出時選擇保存，就將新的配置更新到.config文件中了。

注意-1，我們執(zhí)行此操作時，內核打開了一組配置項集合，讓我們進行配置。這一組配置項集合，是由我們前面設置的CPU架構決定的。說得細一點，配置系統打開arch/arm/Kconfig文件(make menuconfig執(zhí)行時能看到有一行“scripts/kconfig/mconf arch/arm/Kconfig”這樣的打印)，這個文件又包含了其他內核子系統的Kconfig文件（文件名也可能是其他名字），其他子系統的Kconfig文件，再層層包含下層的Kconfig文件，從而生成了全部的配置項集合。而每一項配置項，當前設定的值（例如，是編進內核，還是編譯成模塊，或者也可能是一項參數），則是由內核源碼根目錄下的.config文件生成的。

注意-2，即使你不需要對配置進行任何修改，都務必請執(zhí)行一下make menuconfig，然后進入配置界面后直接退出并保存。不然的話，后面的編譯可能會遇到問題。筆者就遇到過這個問題。筆者猜測原因可能是，初始的配置文件是基于老版本的內核做的，新版本的內核可能新增了一些基礎功能項，從而導致功能項之間的依賴關系發(fā)生了變化。例如，老的配置文件中選中的一個功能項，在新版內核中的實現，可能依賴了更多的其他功能項。因此需要對舊的初始配置文件進行一些調整，從而保證各個功能項的依賴條件得到滿足。經過make menuconfig之后，筆者發(fā)現，.config文件的內容的確發(fā)生了變化。

四、編譯內核

編譯本身很簡單，對于2.6版本以上的內核，執(zhí)行如下一條命令就搞定了。

make

我們不妨花點時間，理解一下內核編譯的機制。

a) 內核如何使用config文件

前面生成了.config文件，這是個文本文件，其中都是一些類似如下的內容：

CONFIG_YENTA_ENE_TUNE=yCONFIG_YENTA_TOSHIBA=yCONFIG_PD6729=mCONFIG_I82092=m

CONFIG_MTDRAM_ERASE_SIZE=128

能看出，有些是設置了將某個功能編譯進內核，有些是設置了將某個功能編譯成模塊，有些是設置了某個功能的某個參數。

這個文件的語法，其實就是定義makefile變量的語法。沒錯，這就是makefile。

當我們執(zhí)行make開始編譯內核的時候，編譯系統還會生成另一個config文件，那就是include/config/auto.conf。里面的內容和.config類似，只是內容少了一些。

內核編譯的時候，頂層Makefile（位于源碼根目錄下），會包含上述config文件。

這樣就獲得了相應的makefile變量，從而知道如何編譯內核的各個部分。

從頂層makefile中，可以看到如下代碼：

ifeq ($(dot-config),1)# Read in config-include include/config/auto.conf

但是，這兩個config文件的關系如何，到底會包含哪個，在下也沒有理清...

b) 內核如何編譯各個子系統或模塊

從上一步知道，通過config文件，內核頂層makefile已經生成了大量的makefile變量。

另一方面，每個子系統或模塊，他們的源碼目錄中，都有一個Makefile，其中定義了本子系統或模塊所需要編譯的內容。

接下來，make工具就可以帶著頂層makefile中生成的大量的makefile變量，一層層進入到各個子系統或模塊所在的目錄中去，去實現各目錄中Makefile中定義的內容的編譯。

而這些目錄中的Makefile可以說是非常簡單。

如果某個目錄下，只有一個模塊hello，此模塊只有一個.c文件，例如xxx.c。那么其Makefile的全部內容只有如下一行。

obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

如果hello模塊，由main.c a.c b.c三個文件構成，則Makefile也只需要兩行內容。

obj-$(CONFIG_HELLO) := hello.o

hello-objs := main.o a.o b.o

如果一個目錄下存放了多個模塊的C文件，別是hello、hello2、hello3。hello模塊的構成：main.c a.c b.chello2模塊的構成：main2.c a2.c b2.chello3模塊的構成：hello3.c此時，Makefile只需要5行內容。

obj-$(CONFIG_HELLO)+= hello.o

obj-$(CONFIG_HELLO2)+= hello2.o

obj-$(CONFIG_HELLO3)+= hello3.o

hello-objs := main.o a.o b.ohello2-objs := main2.o a2.o b2.o

由于頂層Makefile中帶有大量的變量，因此，子目錄內Makefile中的$(CONFIG_HELLO)變量經過解析后，會變成y或m。這樣的話，每個子目錄中的Makefile經過解析后，等于只是定義了一個變量，變量名為obj-m或obj-y。

變量obj-m或obj-y的值，則是一串.o文件的列表。表中每一項，代表一個功能項。如果變量名為obj-m，則此功能被編譯成模塊。如果變量名為obj-y，則此功能被編進內核。

c) 內核代碼中，如何知道某個功能有沒有配置，配置成了什么形式

當我們執(zhí)行make開始編譯內核的時候，編譯系統還會生成一個C語言頭文件

include/generated/autoconf.h

這個文件中都是類似如下的內容：

#define CONFIG_DM9000 1

#define CONFIG_DM9000_DEBUGLEVEL 4

#define CONFIG_SND_RAWMIDI_SEQ_MODULE 1

第一行，是說明用戶選擇了將DM9000這個驅動編進內核，第二行是此驅動的一個參數。如果用戶選擇的是將DM9000編譯成模塊，則第一行的內容就變成如下形式了。

#define CONFIG_DM9000_MODULE 1

有了這個頭文件，某個內核源碼的.c文件中如果包含了這個頭文件，通過#ifdef CONFIG_XXX就可以知道用戶有沒有配置XXX功能了。

好了，內核編譯機制，就講到這里了^_^

五、安裝內核

a) 為當前PC機安裝內核

依次執(zhí)行如下兩條命令，分別完成模塊和內核的安裝。

make modules_install

make install

然后打開boot/grub/grub.conf，會看到里面多出了一個條目。

將其中的timeout修改為5，以便開機時有5秒的時間選擇啟動哪一個內核。

最后，重啟電腦。在bootloader界面出現時，選擇啟動新內核即可。

b) 為嵌入式系統安裝內核

這就不是一句兩句能說清的了，具體問題大家自己具體參考相關資料吧^_^

對于一般的arm單板，常見的方法是，PC機通過SecureCrt連接單板串口，通過網線連接單板網口，PC機上啟動tftp服務器，把內核映像zImage文件放到tftp下載目錄中。重啟單板，SecureCrt中看到u-boot啟動倒計時的時候，按任意鍵進入u-boot交互界面。然后在這個界面下，通過相關命令下載內核映像zImage文件，然后通過命令將下載的zImage燒寫到單板的FLASH中。最后重啟單板即可。

至于模塊的安裝，則很簡單，通過如下一條命令搞定

make -C /path/to/kernel_src_dir modules_install INSTALL_MOD_PATH=/path/to/rootfs_dir

上面的命令執(zhí)行后，模塊就已經安裝到目標系統的根文件系統中了 。

當然，上面的根文件系統只是按一定的結構組織起來的一組目錄與文件，他還需要被打包成具體的文件系統格式(如CramFS,squashfs,jffs2等)，然后燒寫到flash中才能最終使用^_^。