前言：

常見 linux 內(nèi)核編譯有兩種方式，一是直接在 Linux 系統(tǒng)上編譯得到二進制文件，并對原有 Linux 內(nèi)核進行替換，即更換 Linux 內(nèi)核，此方法可能因新內(nèi)核有 bug 導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，且難以返回原版本內(nèi)核而不得不重裝；第二種方法則是在模擬器中運行新的 Linux 內(nèi)核，以避免對系統(tǒng)內(nèi)核的修改。

BusyBox 是一個集成了三百多個最常用 Linux 命令和工具的軟件，因為單獨的 Linux 內(nèi)核無任何用于用戶交互的 UI，所以需要通過其它工具與新編譯的Linux 內(nèi)核交互。

QEMU 是以 GPL 許可證分發(fā)源碼的模擬處理器，可用于模擬常見的硬件平臺，常用于在 Linux 系統(tǒng)中建立虛擬機。

本文在阿里云 Ubuntu 18.04 64 位操作系統(tǒng)環(huán)境下編譯 ARM Linux 內(nèi)核。過程中主要是用交叉編譯工具鏈 gcc-arm-linux-gnueabi 編譯系統(tǒng)源碼，并使用 QEMU 軟件仿真硬件平臺測試對象系統(tǒng)。

建議使用 root 用戶操作

本文所使用的環(huán)境：

操作系統(tǒng)：4.15.0-96-generic #97-Ubuntu SMP Wed Apr 1 03:25:46 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

gcc: 7.5.0

qemu: 2.11.1(Debian 1:2.11+dfsg-1ubuntu7.26)

make:GNU Make 4.1

1.工具準(zhǔn)備

Busybox 需手動下載安裝，QEMU 等其他工具可在線安裝。

Linux內(nèi)核下載：https://www.kernel.org/

本文使用5.4.45版本的,并使用清華大學(xué)鏡像

wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/v5.x/linux-5.4.5.tar.gz

Busybox ：

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.28.4.tar.bz2

2.環(huán)境配置

Linux 內(nèi)核編譯環(huán)境需要大量軟件包，可提前直接在線安裝，或在內(nèi)核編譯的過程中安裝，若缺少安裝包，內(nèi)核編譯過程中會提示缺失錯誤。以下是部分需要的軟件包，其中部分相同功能的軟件包在不同的 Linux 版本下會以不同的名字存在。

apt-get install gcc qemu qemu-system-arm gcc-arm-linux-gnueabi libncurses5-dev build-essential flex bison bc

3.編譯內(nèi)核

解壓 Linux 內(nèi)核文件包：

tar -xzvf linux-5.4.5.tar.gz

編譯最小文件系統(tǒng)：

解壓 busybox,進入目錄并編譯:

tar -jxvf busybox-1.28.4.tar.bz2

cd busybox-1.28.4

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

make menuconfig

以上內(nèi)容中，“export”后是指定交叉編譯工具鏈，指定芯片框架為 ARM。如下圖所示是圖形化界面進行內(nèi)核配置。

按照以下路徑配置成靜態(tài)編譯（回車進入，空格選中）：

Settings ---->

　　Build Options 　　　　　　　[*]Build static binary(no shared libs)

配置完畢退出后繼續(xù)完成編譯：

make install

完成后會在目錄中生成“_install”目錄，本目錄存放了編譯好的文件系統(tǒng)需要的命令集合，如下圖所示：

將上一步驟中生成的“_install”目錄拷貝至之前解壓后的內(nèi)核目錄，進入“_install”目錄，分別創(chuàng)建 etc、dev、mnt、etc/init.d 等目錄。

cp -r ./busybox-1.28.4/_install ./linux-5.4.5/_install
cd ./linux-5.4.5/_install/
 mkdir etc
 mkdir dev
 mkdir mnt6mkdir -p etc/init.d

在“_install/etc/init.d”目錄下新建“rcS”文件，并寫入以下內(nèi)容：

mkdir -p /proc

mkdir -p /tmp

mkdir -p /sys

mkdir -p /mnt

/bin/mount -a

mkdir -p /dev/pts

mount -t devpts devpts /dev/pts

echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug

mdev –s

在“_install/etc”目錄創(chuàng)建“fstab”文件，并寫入以下內(nèi)容：

proc /proc proc defaults 0 0

tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0

sysfs /sys sysfs defaults 0 0

tempfs /dev tmpfs defaults 0 0

debugfs /sys/kernel/debug debugfs defaults 0 0

在“_install/etc”目錄創(chuàng)建“inittab”文件，并寫入以下內(nèi)容：

::sysinit:/etc/init.d/rcS

::respawn:-/bin/sh

::askfirst:-/bin/sh

::ctrlaltdel:/bin/umount -a -r

在“_install/dev”目錄中創(chuàng)建如下設(shè)備節(jié)點：

mknod console c 5 1

mknod null c 1 3

完成上述設(shè)置后，在內(nèi)核目錄中編譯內(nèi)核：

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

make vexpress_defconfig

make menuconfig

在內(nèi)核目錄下編譯內(nèi)核(此步驟時間較長)

make bzImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
 make dtbs

可能會出現(xiàn)“./usr/gen_initramfs_list.sh: 131: local: 1: bad variable name”的錯誤，原因是以前用的bash執(zhí)行而現(xiàn)在使用sh。

解決辦法：131行改為：

local dev="`LC_ALL=C ls -l "${location}"`"

編譯完成后會有如下提示，并顯示編譯后內(nèi)核的存儲路徑。

4.運行 QEMU

如下所示，輸入 QEMU 啟動命令，成功啟動 QEMU，注意需指定 bzImage路徑，并注意使用當(dāng)前命令與 bzImage 路徑的關(guān)系。

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -kernel arch/arm/boot/zImage -Append "rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 loglevel=8" -dtb arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic