前言：

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

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 內核交互。

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

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

建議使用 root 用戶操作

本文所使用的環境：

操作系統：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.工具準備

Busybox 需手動下載安裝，QEMU 等其他工具可在線安裝。

Linux內核下載：https://www.kernel.org/

本文使用5.4.45版本的,并使用清華大學鏡像

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.環境配置

Linux 內核編譯環境需要大量軟件包，可提前直接在線安裝，或在內核編譯的過程中安裝，若缺少安裝包，內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.編譯內核

解壓 Linux 內核文件包：

tar -xzvf linux-5.4.5.tar.gz

編譯最小文件系統：

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核配置。

按照以下路徑配置成靜態編譯（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核目錄，進入“_install”目錄，分別創建 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”目錄創建“fstab”文件，并寫入以下內容：

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”目錄創建“inittab”文件，并寫入以下內容：

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

::respawn:-/bin/sh

::askfirst:-/bin/sh

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

在“_install/dev”目錄中創建如下設備節點：

mknod console c 5 1

mknod null c 1 3

完成上述設置后，在內核目錄中編譯內核：

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

make vexpress_defconfig

make menuconfig

在內核目錄下編譯內核(此步驟時間較長)

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

可能會出現“./usr/gen_initramfs_list.sh: 131: local: 1: bad variable name”的錯誤，原因是以前用的bash執行而現在使用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，并注意使用當前命令與 bzImage 路徑的關系。

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