高手进阶 重新编译Linux操作系统的内核

Linux的一个重要的特点就是其源代码的公开性，全世界任何一个软件工程师都可以将自己认为优秀的代码加入到其中，由此引发的一个明显的好处就是Linux修补漏洞的快速以及对最新软件技术的利用。而Linux的内核则是这些特点的最直接的代表。

　　为什么要升级内核

　　正如它的名字的字面意义，Linux的内核承担着Linux操作系统的最为核心的任务，是其它程序和硬件等运行过程中的仲裁者：它要管理所有进程的内存，保证它们都能平等得到处理器的时隙。此外，它还提供程序和硬件之间的接口等功能。

　　通常，更新的内核会支持更多的硬件，具备更好的进程管理能力，运行速度更快、更稳定，并且一般会修复老版本中发现的许多漏洞等，经常性地选择升级更新的系统内核是Linux使用者的必要操作内容。

　　一般，内核的版本序列号使用三个数字表示，如2.2.14，版本号越高表示功能越强。版本号分为两个系列：一种是产品系列，以偶数命名，例如，1.2.x、2.0.x、2.2.x等，运行稳定，已经经过较为周密的测试；另外一种是开发测试系列，以奇数命名，用以进行最新功能的测试，不建议初学者和生产过程中使用。

　　本文的后面部分将分别以内核2.0.34到2.2.14的升级过程介绍内核升级用到的步骤、概念、注意事项以及可以参考的更多文档，文中出现的斜体字是直接输入的命令。

　　内核的配置与编译

　　Linux当前支持的CPU类型包括x86、ARM、DEC Alpha、SUN Sparc、M68000、MIPS、PowerPC等，应该说上述类型已经包括绝大多数用户使用的CPU型号。在安装与配置过程中，Linux会自动识别这些型号。

　　通常要运行的第一个命令是：＃cd /usr/src/linux;make mrproper。确保源代码目录下没有不正确的.o文件以及文件的互相依赖。

　　接下来的内核配置过程比较烦琐，但是配置的适当与否与日后Linux的运行直接相关，有必要了解一下一些主要的且经常用到的选项的设置。

　　配置内核可以根据需要与爱好使用下面命令中的一个：

＃make config （基于文本的最为传统的配置界面）
＃make menuconfig （基于文本选单的配置界面）
＃make xconfig （基于图形窗口模式的配置界面） 
＃make oldconfig（如果只想在原来内核配置的基础
上修改一些小地方，会省去不少麻烦）

　　进行配置时，大部分选项可以使用其缺省值，只有小部分需要根据用户不同的需要选择。例如，如果需要内核支持DOS分区的文件系统，则要在文件系统部分选择FAT或DOS系统支持；系统如果配有网卡、PCMCIA卡等，需要在网络配置中选择相应卡的类型。

　　选择相应的配置时，有三种选择，它们分别代表的含义如下：

　　“Y”－ 将该功能编译进内核；

　　“N”－ 不将该功能编译进内核；

　　“M”－ 将该功能编译成可以在需要时动态插入到内核中的模块。

　　将与核心其它部分关系较远且不经常使用的部分功能代码编译成为可加载模块，有利于减小内核的长度，减小内核消耗的内存，简化该功能相应的环境改变时对内核的影响。许多功能都可以这样处理，例如像上面提到的网卡的支持、对FAT等文件系统的支持。

　　配置完内核，接下来需要对内核源代码文件的依赖性和完整性进行检验，并且进行编译，此时要保证系统所使用的gcc版本在gcc－2.7.2以上：

 ＃make dep (确保关键文件在正确的位置)
 ＃make clean (确保所有有关文件都处于最新版本状态) 
＃make zImage (编译压缩形式的内核)

　　在需要内核支持较多的外设和功能时，内核可能变得很大，此时可以编译大内核：

　　  ＃make bzImage

　　编译的时间与机器的硬件条件及内核的配置等因素有关，以笔者的64MB内存的赛扬300为例，编译内核一次大致需要20多分钟。所获得的内核的位置在/usr/src/linux/arch/i386/boot目录下，当然这里假设用户的CPU是x86型的。

如果选择了可加载模块，编译完内核后，要对选择的模块进行编译：

＃make module (编译选择的模块)
＃make module－install (将编译后的模块转移到系统标准位置)

　　模块在系统中的标准目录位于/lib/modules/x.y.z，后面的x.y.z是版本号，为安全起见，在运行＃make modules－install之前最好对/lib/modules进行备份。模块通常是带有扩展名.o的文件，使用命令＃lsmod可以对当前内核的模块进行列表。

　　软件下载与解包

　　选择相对快速并且具有权威性的站点下载最新的内核源代码包，例如条件允许的话可以到下面的站点下载：ftp://sunsite.unc.edu/pub/linux/kernel

　　国内Linux用户可以到下面的站点下载：

　　http://studio.openunix.org

　　http://www.clinuxworld.com

　　注意，如果升级版本的跨度很大，并且预计会配置外部模块时，还要下载最新的模块工具modules－x.y.z.tar.gz。

　　Linux系统的核心代码存放于目录/usr/src/linux，实际上，该目录是一个链接，指向当前所用的核心版本的目录，例如如果当前使用的版本是2.0.34，则该核心的实际目录应该是：/usr/src/linux－2.0.34。而新下载的内核中的目录是linux，这样，直接在/usr/src下解包会导致原来的内核目录被覆盖。所以稳妥的做法是，首先删除链接linux，然后解包、更名、重新链接。

　　在解包前要确认在/usr/src目录下没有叫linux的目录，或者不再想保留该目录。

　　另外，随着Linux内核功能的增强及对更多外设的支持，文件包也越变越大，当前最新的稳定版2.2.14内核压缩包的大小约为14MB，但实际上解压缩及编译等环节，要求/usr/src目录所在的分区的空闲空间大于60MB字节。

　　启用新内核

　　将编译好的新内核拷贝到系统目录/boot下，例如

＃cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/zImage /boot/zImage－2.2.14

　　然后，编辑系统引导配置文件/etc/lilo.conf，仿照原有选项添入新内核选项，给它起一个明显好记的标签（label），记住此时最好保留原有内核以及相应的选项，这样不用害怕升级失败而机器启动不了，至少还可以使用旧的内核引导自己的计算机。保存编辑后退出，此时要记住运行命令：＃lilo，更新系统引导映象，这样对lilo.conf的修改才能起作用。

　　重启机器后，在LILO的提示符下按“Tab”键，则应该看到加入的新内核选项。

　　对于当前国内进行汉化后的Linux版本，由于其中的几个主要版本是在内核中进行，例如冲浪平台的Xteam Linux、蓝点Bluepoint Linux等，所以使用这些发行版本的用户如果按照上面的步骤进行内核升级则会导致汉化失败、系统运行不稳定等后果。用户需要等待厂家发行新内核的汉化包，然后到厂家指定的下载站点下载，按照其中的说明进行升级。