要學習linux內核,先要能夠編譯內核,還需要了解內核如何啟動根文件系統。這樣你才能在修改linux內核代碼之后,完成驗證的過程。
本文教你完成下列過程:
1.下載linux并編譯linux內核源碼
2.編譯busybox
3.制作一個最小的根文件系統
4.qemu啟動你編譯好的內核和根文件系統
linux源碼下載地址:
https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/
我選擇的版本是:4.9.229
https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.9.229.tar.xz
下載到本地,解壓,然后進入linux-4.9.229目錄:
1.指定硬件體系架構。
為了減少安裝編譯器的過程,我在本例中使用的是x86,因為我的開發環境就是x86。如果你要編譯arm的內核,則指定ARCH=arm且需要安裝交叉編譯器。
# export ARCH=x86
2.配置board config,此處配置為 x86_64_defconfig。好了,我們點好菜了,菜單就是x86_64_defconfig
# make x86_64_defconfig
3.配置內核
這一步其實是對第2步的菜單進行微調,我們需要內核支持ramdisk驅動,所以需要選中如下配置:
General setup --->
----> [*] Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support
Device Drivers --->
[*] Block devices --->
<*> RAM block device support
(65536) Default RAM disk size (kbytes)
4.編譯內核
# make
編譯成功后的內核位于:arch/x86_64/boot/bzImage
下載buysbox源碼,下載地址:
https://busybox.net/downloads/
我使用的版本是busybox-1.30.0
1.解壓buysbox源碼
# tar xvf busybox-1.30.0.tar.bz2
2.配置buysbox源碼
在這里我們把busybox配置為靜態編譯,這樣busybox在運行的時候就不需要額外的動態鏈接庫了。
# make menuconfig
Busybox Settings --->
Build Options --->
[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
3.編譯和安裝
#make && make install
4.編譯完成后的busybox就安裝在源碼根目錄下的_install目錄了,我們進入_install目錄,補充一些必要的文件或目錄,相關的shell命令如下:
# mkdir etc dev mnt
# mkdir -p etc/init.d/
# vim etc/fstab
proc /proc proc defaults 0 0
temps /tmp rpoc defaults 0 0
none /tmp ramfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
mdev /dev ramfs defaults 0 0
# vim etc/init.d/rcS
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
# chmod 755 etc/init.d/rcS
# vim etc/inittab
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:-/bin/sh
::askfirst:-/bin/sh
::cttlaltdel:/bin/umount -a -r
# chmod 755 etc/inittab
# cd dev
# mknod console c 5 1
# mknod null c 1 3
# mknod tty1 c 4 1
這樣一個最小的、完整的可以被內核啟動的文件系統就齊活啦。
制作根文件系統鏡像文件。
思路:
1.先制作一個空的鏡像文件;
2.然后把此鏡像文件格式化為ext3格式;
3.然后把此鏡像文件掛載,并把根文件系統復制到掛載目錄;
4.卸載該鏡像文件。
5.打成gzip包。
#!/bin/bash
rm -rf rootfs.ext3
rm -rf fs
dd if=/dev/zero of=./rootfs.ext3 bs=1M count=32
mkfs.ext3 rootfs.ext3
mkdir fs
mount -o loop rootfs.ext3 ./fs
cp -rf ./_install/* ./fs
umount ./fs
gzip --best -c rootfs.ext3 > rootfs.img.gz
最終生成的文件系統鏡像名字為:rootfs.img.gz
準備好了內核和文件系統鏡像,幸福的一刻馬上來臨了:
通過qemu模擬器啟動我們自己編譯的內核和文件系統:
# qemu-system-x86_64
-kernel ./linux-4.9.229/arch/x86_64/boot/bzImage
-initrd ./busybox-1.30.0/rootfs.img.gz
-Append "root=/dev/ram init=/linuxrc"
-serial file:output.txt
這樣一個完整的最小linux系統就起來啦:
好了,經過以上的步驟,你可以自己編譯一個內核和文件系統。有了這樣的基礎,你在之后就可以自由的修改linux內核代碼并run起來進行驗證啦。
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