OS | Linux Kernel Compilation
記錄一下如何編譯與更換 Linux kernel 版本，以用來進行開發測試 Linux kernel module。
Reference: Jserv: Linux 核心模組運作原理, 鳥哥私房菜: Linux 核心編譯與管理
如果想要開發 Linux kernel module，就可能會碰到要更新 Kernel 的情況，這裡紀錄一下如何進行 Kernel 的編譯與安裝。
1.取得 Source Code
有以下三種方法可以使用:
- 使用 Distribution 提供的核心原始碼檔案。
- 取得 www.kernel.org 上所提供的核心原始碼。
- 保留原本設定：利用 Patch 升級核心原始碼。
其中使用 Patch 的話需要將間隔中的每個 patch 都進行 patch，想要由 3.10.85 升級到 3.10.89 的話， 那麼就得要下載 patch-3.10.86, patch-3.10.87, patch-3.10.88, patch-3.10.89 等檔案。
這裡使用 www.kernel.org 所提供的原始碼，其中:
- mainline: 最新的、積極開發的版本，因此有較高的變化與更新頻率。
- stable: 穩定版本，這些版本會包含 Mainline 的一些修復和改進，但不是全部都會收入。
- longterm: 長期支持的版本，可以在生產環境內長時間穩定運行。
下載後解壓縮放置，這裡選擇放在 /usr/src:
tar -Jxvf ${linux_kernel} -C /usr/src/
2.前處理與配置核心功能
開始配置前先記得刪除檔案中可能有的 Object file(.o) 和 Config，mrproper 會清除過去曾經配置的核心配置文件。
cd /usr/src/${linux_kernel}
make mrproper
make clean
詳細配置與說明看 鳥哥私房菜: Linux 核心編譯與管理，這裡直接複製原來的 Kernel config，這個 .config 就是核心的配置檔案。
也可以使用 make menuconfig 來進入文字圖形介面來進行配置，但是我們這裡使用原本的 Kernel config。
cp /boot/config-${old_linux_kernel} /usr/src/${linux_kernel}
3.編譯核心檔案
這裡使用多核心數去進行編譯，因為編譯 Kernel 是一個很長時間的工作，這幾個核心可以同時進行編譯的行為，這樣在編譯時速度會比較快。
最後製作出來的資料是被放置在 /usr/src/${linux_kernel} 這個目錄下，之後才會進行安裝。
make -j ${core_number} clean bzImage modules
- bzImage: 編譯核心
- modules: 編譯模組
Tip: 在這一步我遇到幾次編譯錯誤，要回頭去修改
.config等設定。記錄一下最後的解決方法:
主要是一些系統簽章檢查需要解決，參考中有正確配置的方法，還有編譯時的依賴項沒有安裝，遇到就安裝就好。
4.實際安裝核心
4.1 安裝模組與核心
首先安裝 modules，會放置在 /lib/modules/$(uname -r) 目錄下，直接使用以下指令就好:
make modules_install
# check modules
ll /lib/modules/
核心則會放置在 /boot 下，並且檔名為 vmlinuz 開頭，這裡可以去看 vmlinuz 的歷史。這裡鳥哥有講如何配置多個內核模塊，
下面是不進行配置多模塊直接安裝的方法:
cp arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-${linux_kernel_version}
chmod a+x /boot/vmlinuz-${linux_kernel_version}
# Backup config file
cp .config /boot/config-${linux_kernel_version}
cp System.map /boot/System.map-${linux_kernel_version}
gzip -c Module.symvers > /boot/symvers-${linux_kernel_version}
restorecon -Rv /boot
4.2 編輯開機選單 (grub)
grub2-mkconfig 是用來生成 grub 文件的，因為預設較新版本的 Kernel 會放在最前面作為預設的開機選單項目，
所以這裡應該會看到剛剛安裝的核心放在第一位出現才對，否則等等可能會用舊核心開機。
# CentOS
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
# Ubuntu
sudo update-grub
# Generating grub configuration file ...
# Found linux image: /boot/vmlinuz-${linux_kernel_version}
# Found initrd image: /boot/initramfs-${linux_kernel_version}
最後就是重新開機然後查看 Kernel 是否有成功更新，可以使用 uname -a 或 uname -r。
Note
Last edit 08-05-2023 22:20，如果使用 VM 編譯前多開核心給機器，我是單核心編譯花了大約三小時。