當(dāng)你對操作系統(tǒng)已經(jīng)有了基本的把握；而且對Linux也有了初步的了解，可是，如果你是一個程序員，你肯定還是會覺得惴惴不安：Linux到底是怎么回事？

求知和求實是程序員的天性，我們當(dāng)然有義務(wù)滿足自己的天性，所以，相關(guān)的實踐必需在此展開。可是，我們到底要實踐些什么呢？

不如從搭建Linux系統(tǒng)開始。

在搭建的時候，我們需要制作一個root文件系統(tǒng)：你很清楚了，所有必須的軟件和數(shù)據(jù)都在上面，只要我們選定的范圍合適，那么什么是操作系統(tǒng)最核心的組成部分在我們實驗以后顯然會一清二楚；我們需要制作一個內(nèi)核鏡像：沒有內(nèi)核，操作系統(tǒng)將會怎樣？但是沒有(不包含)用不到的內(nèi)核功能，操作系統(tǒng)肯定會安然無恙。實驗過后，你肯定會清楚內(nèi)核到底要做些什么！內(nèi)核和文件系統(tǒng)都有了，那不就OK了？稍等，怎么把兩者綁定到一塊呢？還有硬件啟動的麻煩事，怎么才能讓系統(tǒng)真正開始工作呢？

“安得倚天抽寶劍，將汝截為三段！”一段編譯，一段創(chuàng)建，一段自己連…

好了，不開玩笑了，讓我們開始吧。

搭建的基礎(chǔ)？

首先我們必須做出一個基本決定，到底是從源代碼開始搭建呢？還是從現(xiàn)有系統(tǒng)上裁減出一個系統(tǒng)呢？如果是從源代碼開始搭建，那么我們需要對所有的軟件包進(jìn)行下載、編譯、鏈接和安裝，這中間步驟非常繁瑣，在這里我們不希望選取這種方式。說實話，其實這方面有非常不錯的Howto文檔LinuxFromScrach(有翻譯好的中文文檔)，你完全可以按照該文檔進(jìn)行搭建。

但是，我們的考慮是用最小的代價－－消耗時間最短、相關(guān)硬件需求最少－－來完成操作，而且整個過程必須保證安全可靠，即使初學(xué)者出現(xiàn)一些誤操作，也不應(yīng)該影響原來安裝好的系統(tǒng)。所以，我們決定從現(xiàn)有的系統(tǒng)上抽出我們所需的原料。

分三步建立系統(tǒng)

非常遺憾，搭建Linux操作系統(tǒng)的人基本上都是diyer，所以不存在什么標(biāo)準(zhǔn)流程。但是大體流程都大同小異，無非是：首先編譯內(nèi)核——將內(nèi)核源代碼編譯成一個可執(zhí)行的鏡像文件，當(dāng)然，此時可能還會需要編譯一些模塊，這要取決于你是如何配置內(nèi)核的。

有了編譯好的內(nèi)核還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因為你還沒有能容納系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序的文件系統(tǒng)，所以接下來需要創(chuàng)建一個root文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)要包含什么？第二步會有詳細(xì)的說明。

內(nèi)核與文件系統(tǒng)都有了，現(xiàn)在是萬事具備，只欠東風(fēng)了。只要將內(nèi)核和文件系統(tǒng)邦定到一起，讓機(jī)器啟動后載入我們編譯的內(nèi)核，進(jìn)而安裝root文件系統(tǒng)，然后執(zhí)行其中的初始化程序，我們的工作就大功告成了。說來輕松，可這個收尾動作難度系數(shù)還是蠻高的，初學(xué)者往往都在這里要栽跟頭－－你必須對系統(tǒng)啟動過程了如指掌才能左右逢源。

搭建一個操作系統(tǒng)是我們深入了解Linux系統(tǒng)的一個非常好的途徑。當(dāng)然，由于操作系統(tǒng)這門學(xué)科本身涵蓋面非常廣，而實際的操作系統(tǒng)軟件又龐大不堪。所以，一開始從任何層面著手實踐肯定都會有盲點，有不能理解的地方，其實不用著急，隨著內(nèi)容的逐漸展開，希望您和我們一起探討，共同解開這些疑惑。

前面提到過，我們希望搭建的過程安全便捷，但不是每個朋友都能找到空硬盤或者磁盤(看看你的機(jī)器，也許連軟驅(qū)都沒有)來做新系統(tǒng)的。而且為了防止初學(xué)的朋友不小心誤操作，新開分區(qū)等危險操作也應(yīng)該盡力避免。所以，我們決定在系統(tǒng)啟動時使用RAM盤來存放根文件系統(tǒng)。

提醒：這種實現(xiàn)其實在嵌入式系統(tǒng)中常常用到，許多嵌入系統(tǒng)并沒有硬盤，只有容量很小的ROM disk，里面存放壓縮過的數(shù)據(jù)；而且運(yùn)行中根本就不需要向磁盤存儲任何數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在開始，我們一同做個這樣的實驗小系統(tǒng)，你要付出些代價是：時間+無數(shù)次擊健。

編譯內(nèi)核

第一步要做的工作是挑選一個合適版本的內(nèi)核源代碼包，然后編譯它。不要以為編譯內(nèi)核很神秘，其實它和編譯普通程序差不多，內(nèi)核源代碼其實就是“一大堆”程序，它也是通過編譯一個個的文件，然后將它們鏈接成一個可執(zhí)行鏡像文件。這個鏡像就是你在/boot目錄下看到的vmlinuz-*。(如果你細(xì)心的話，一定能發(fā)現(xiàn)在該目錄下還有一個叫vmlinux的文件。其實這兩個文件是一回事，前面那個不過是經(jīng)過壓縮的罷了。)

正如第一部分所提到過的，Linux內(nèi)核具有很強(qiáng)的伸縮性，在編譯內(nèi)核時，你很容易就能發(fā)現(xiàn)這一點：很多功能是可選的，如果系統(tǒng)需要它，就可以將其編譯到內(nèi)核。不過加入太多的功能會使內(nèi)核迅速膨脹起來。一種替代的方式是將某些功能編譯成模塊，放在文件系統(tǒng)里，等你真正需要它時，再把它載入到內(nèi)存中供內(nèi)核使用。

雖然是個實驗系統(tǒng)，但我們希望它支持盡可能多的硬件和實現(xiàn)盡可能多的功能。所以我們配置內(nèi)核編譯選項時，除了支持最基本的ext2文件系統(tǒng)，PCI接口，自動裝載模塊機(jī)制以外，又把ext3，JFS，即插即用，網(wǎng)絡(luò)，SCSI，USB等比較常用的部分加入到內(nèi)核中(我們的系統(tǒng)不大，所以，為了方便起見把它們都直接編譯到了內(nèi)核。不過也留下網(wǎng)卡驅(qū)動以模塊形式編譯，好讓大家印證一下模塊自動載入機(jī)制)。此外，為了能在虛擬內(nèi)存中建立root文件系統(tǒng)，內(nèi)核還必須支持Ramdisk和initrd。

內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選項里包含大量網(wǎng)卡驅(qū)動程序，你必須知道自己的網(wǎng)卡類型才能正確選擇，一般情況下都將網(wǎng)卡驅(qū)動編譯為模塊，在系統(tǒng)啟動后載入。我們的實驗系統(tǒng)運(yùn)行在vmware下，而vmware虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動為pcnet32，因此只包含這個驅(qū)動模塊。

編譯步驟

巧婦難為無米之炊，首先得去下載一份內(nèi)核源代碼。就算一直是飯來張口，也別指望我能給你提供內(nèi)核源碼，自己到網(wǎng)站上下載一個想要版本的內(nèi)核源代碼吧。如果是gz結(jié)尾的壓縮源文件，就使用tar xvzf linux-2.6.x.tar.gz解開，如果是bz2結(jié)尾的，就用tar xvjf linux-2.6.x.tar.bz2解開。

內(nèi)核版本編號可是有點講究的，簡單的說，偶數(shù)為穩(wěn)定版本，奇數(shù)為開發(fā)版本。我們選用的是2.4.18版，希望大家下載最新版本2.6.32。

進(jìn)入解開后的內(nèi)核源代碼目錄(標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)默認(rèn)情況下在目錄/usr/src/linux下存放該系統(tǒng)的內(nèi)核源代碼，如果你自己解壓源碼包，那么如果不指明具體的目錄，默認(rèn)解壓到當(dāng)前目錄的linux目錄下)，執(zhí)行命令make menuconfig，進(jìn)行內(nèi)核編譯選項的配置，選擇需要的功能，以模塊形式編譯或直接編譯到內(nèi)核。配置信息默認(rèn)情況下保存在隱含文件.config中，你也可以選擇將其保存到指定的文件中，比如可以把信息記錄在MiniSys.config中，在以后重新配置內(nèi)核時可以方便地導(dǎo)入指定的配置文件(即使是老手，配置內(nèi)核有時也會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致編譯失敗。我們建議初學(xué)者從默認(rèn)情況開始，逐步加減內(nèi)核編譯選項，小步更改，多次練習(xí)，逐步掌握內(nèi)核配置本領(lǐng))。

make menucofig提供給你一個終端圖形界面的配置菜單，其中列出了內(nèi)核所能提供的全部功能，如果你在選項前打上*標(biāo)號，那么該選項被編譯到內(nèi)核中，如果打上M標(biāo)號則被編譯為模塊，對于你不清楚的選項的意義，可以使用?查看它的幫助文檔。除了用make meunconfig外，如果你有復(fù)古情結(jié)的話，可以試試使用make config，它完成同樣的功能，不過你得有足夠得耐心去忍受洪水一般涌過的命令行信息，同時不厭其煩對功能項進(jìn)行取舍(選或)。如果你在X環(huán)境下(桌面環(huán)境)，不妨使用make xconfig配置，相比前兩種方法，它更容易看清楚一些，推薦眼神不好的網(wǎng)友使用。

保存內(nèi)核配置后，就執(zhí)行make dep，該操作檢查代碼之間的相互依賴關(guān)系，比如引用的頭文件是不是都被包含了。

makeclean，該操作用來清除以前編譯內(nèi)核時遺留下來的生成物。采取這個步驟是習(xí)慣問題，現(xiàn)在新版本的內(nèi)核已經(jīng)不是必需的了。

makebzImage或make zImage，編譯內(nèi)核——bzimage和zImage兩種內(nèi)核之間最大的差別是對于內(nèi)核體積大小的限制。zImage內(nèi)核需要放在實模式1MB的內(nèi)存之內(nèi)，所以其體積受到了限制。而bzImage的內(nèi)核沒有1MB內(nèi)存限制，因此通常用它。

編譯過程漫長而且乏味(至少在我的vmware虛擬機(jī)中非常慢)，尤其討厭的是，要是你選擇功能不當(dāng)，那編譯時就會出錯，終止編譯過程。這時你不得不從頭開始，修改選項，重新編譯，好不麻煩。所以每次配置都不要追求勇猛精進(jìn)，最好參考我們的建議，逐步添加功能，保存配置信息，以防不測。

注意，內(nèi)核編譯完了，還要編譯模塊。即使您在配置內(nèi)核時沒有使用任何模塊，最好也不要跳過此步驟，在編譯完內(nèi)核后立刻編譯并安裝模塊是個好習(xí)慣。當(dāng)然，如果您確實沒有配置什么模塊的話，這部分工作很快就會結(jié)束。

makemodules，編譯內(nèi)核模塊，凡是在配置內(nèi)核時標(biāo)記為M的部分都將被編譯為模塊。

makemodules_install，將編譯好的內(nèi)核模塊安裝到正確的位置上，一般會放在/lib/modules//這個目錄下。當(dāng)然，如果你想改變模塊的安裝目錄，可以修改Makefile文件，通過設(shè)置INSTALL_MOD_PATH來改變模塊的安裝目錄。

等蝗蟲一樣的字符風(fēng)暴在屏幕上停歇后(當(dāng)然不是滿屏的出錯信息！)，你真的擁有新內(nèi)核了。它藏在內(nèi)核源碼目錄下的子目錄arch/i386/boot下，叫作bzImage或zImage(根據(jù)你的make操作而定)，模塊也被安裝到了相應(yīng)的位置上。

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux内核实验平台搭建,搭建自己的Linux实验系统（一）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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