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# 8.4 内核的配置和编译

## 内核编译和配置的基本方法

获取 Linux 内核源码的途径有很多，可以直接从 <www.kernel.org> 下载，或者来自于 BSP 厂商提供的软件包。

内核源码解压后，需要经过配置才能够编译，期间比较常用的命令如下：

```bash
# 加载 defconfig 生成 .config
make ARCH=<arch> <defconfig>
# 进入内核配置页面
make menuconfig
# 指定 LOCALVERSION 并以 n 个进程进行编译。
make LOCALVERSION="" -j<n>
# 编译内核模块
make modules
# 将内核模块安装到指定目录下。
make modules_install INSTALL_MOD_PATH=<target dir>
# 生成设备树文件。
make dtbs
# 清除之前编译的可执行文件及配置文件。
make clean
# 类似 make clean，但同时也将 configure 生成的文件全部删除掉，包括 Makefile。
make distclean
```

习惯上使用 menuconfig 来配置内核，其界面通常如下所示：

![menuconfig 01](./imgs/8.4_内核的配置和编译/001.png)

在该界面下，可使用方向键/Tab键进行导航，使用 Enter 键进行确认，使用空格键切换选项配置，有三种选项值，含义如下：

* N：不将该功能编译进内核
* Y：将该功能编译进内核
* M：将该功能编译成内核模块

如果不清楚某个配置在哪个菜单下，则可以使用“/”键进行搜索，搜索到结果后直接按对应序号即可进入该菜单。

![menuconfig 02](./imgs/8.4_内核的配置和编译/002.png)

还有一些隐藏配置，在 menuconfig 中无法进行配置，此时可在 .config 中直接修改，或修改对应的 defconfig 文件，而 .config 即为内核编译时所使用的最终配置，这是一个临时文件，任何修改配置或加载 defconfig 的行为都可能修改该文件，因此若需要将配置持久化，则必须修改对应的 defconfig 文件。可以通过 .config 生成 defconfig 文件，方法如下：

```bash
# 通过 .config 生成 ./defconfig
make ARCH=<arch> savedefconfig
```

### General setup

通用配置菜单，包含了 swap 内存配置、各子系统配置、日志缓存大小等设置。

### Device Drivers

各总线驱动和设备驱动的配置菜单，如 SPI、I2C、设备树、固件、USB、MMC/SD/SDIO、ADC、加速度计、DMA、DMABUF、以太网 PHY 芯片驱动等。

如果开发的驱动需要集成到内核，则应该将其配置添加到该菜单的子目录下。

### File systems

文件系统配置菜单，调整内核所支持的文件系统类型，如：Ext4、NFS、VFAT、NTFS 等。

## i2som PanGuBoard 的内核编译

湃兔核的 PanGuBoard 是一款以 STM32MP157 SOC 为核心的开发板，下面以该开发板为例来演示内核的编译过程。在 [官方 Wiki](https://i2som.atlassian.net/wiki/spaces/PanGuBoard/overview?homepageId=389251083) 中可以获得该开发板的详细信息和资料，包括开发工具包和内核源码等。

```bash
# 安装开发工具链
chmod a+x i2som-image-weston-openstlinux-weston-pangu-x86_64-toolchain-2.6-snapshot.sh
./i2som-image-weston-openstlinux-weston-pangu-x86_64-toolchain-2.6-snapshot.sh
# 配置编译环境
source /opt/st/pangu/2.6-snapshot/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-openstlinux_weston-linux-gnueabi

# 解压内核源码
tar -xvf linux-st-44c0cc69.tar.gz
cd linux-st
# 加载 PanGuBoard 的内核配置
make i2som_panguboard_defconfig
# 编译内核镜像
make uImage LOADADDR=0xC2000040 -j<n>
# 生成 DeviceTree
make dtbs
# 生成内核模块
make modules
# 将内核模块打包至 ./mods 目录下
make modules_install INSTALL_MOD_PATH=./mods
```

在源码根目录下将生成 vmlinux 内核镜像文件：

![vmlinux](./imgs/8.4_内核的配置和编译/003.png)

其他类型的内核镜像在 arch/arm/boot/ 目录下

![images](./imgs/8.4_内核的配置和编译/004.png)

DTB 文件在 arch/arm/boot/dts 下生成：

![DTB](./imgs/8.4_内核的配置和编译/005.png)

内核模块在 mods 目录下：

![modules](./imgs/8.4_内核的配置和编译/006.png)

### 参考链接

* [配置开发环境](https://i2som.atlassian.net/wiki/spaces/PanGuBoard/pages/389251162)
* [Linux 编译](https://i2som.atlassian.net/wiki/spaces/PanGuBoard/pages/389251165/Linux)