Red Hat Enterprise Linux 7.2 編譯安裝新核心支援NTFS檔案系統

2020-06-16 17:11:19

核心，是一個作業系統的核心。它負責管理系統的進程、記憶體、裝置驅動程式、檔案和網路系統，決定著系統的效能和穩定性。Linux作為一個自由軟體，在廣大愛好者的支援下，核心版本不斷更新。新的核心修訂了舊核心的bug，並增加了許多新的特性。如果使用者想要使用這些新特性，或想根據自己的系統度身客製化一個更高效，更穩定的核心，就需要重新編譯核心。

本文將以kernel 4.7.2版本為實驗，操作平台64位元為Red Hat Enterprise Linux 7.2，將通過以下三個方面來說明核心及模組的編譯。

原始碼編譯Linux核心
使用Linux核心模組
實戰：編譯一個NTFS核心模組，實現Linux掛載NTFS檔案系統並實現讀寫功能

一、原始碼編譯Linux核心

準備工作：

1. RedHat7或者以上版本，本文以vm12+redhat7.2為例。

2. 核心版本下載地址：到官網：https://cdn.kernel.org

檢視最新穩定版核心： https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.7.2.tar.xz

也可以通過命令列下載： wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.7.2.tar.xz

虛擬機器硬體的要求：

硬碟可用空間大於8G.否則編譯時，會因為空間不夠，提示你安裝不成功。

虛擬機器記憶體要調到2.5G以上.最好是4G以上，這裡是8G。

第一步：對硬體進行設定，使其滿足要求並下載核心：

1. 新新增一塊20G的硬碟及修改記憶體：

2.檢查當前的核心版本： uname -r

3.到官網：https://cdn.kernel.org 檢視最新穩定版核心並下載

如果虛擬機器不能上網（如何讓虛擬機器上網，參考本人相關博文），那也沒有關係，直接從外網下載好後，用xshell工具上傳至虛擬機器。如圖：

在xshell的終端輸入rz，開啟下面的上傳介面：

上傳即可。

或者點選下面按鈕也可以：

如果虛擬機器可以聯網：不妨從虛擬機器直接下載。

[root@xiaolyu ~]# wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.7.2.tar.xz

第二步：使用硬碟：分割區、格式化、掛載：

[root@xiaolyu ~]# fdisk /dev/sdb //對磁碟/dev/sdb進行格式化。
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Device does not contain a recognized partition table
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x63b985bb.

Command (m for help): m //檢視幫助資訊。
Command action
a toggle a bootable flag
b edit bsd disklabel
c toggle the dos compatibility flag
d delete a partition
g create a new empty GPT partition table
G create an IRIX (SGI) partition table
l list known partition types
m print this menu
n add a new partition
o create a new empty DOS partition table
p print the partition table
q quit without saving changes
s create a new empty Sun disklabel
t change a partition's system id
u change display/entry units
v verify the partition table
w write table to disk and exit
x extra functionality (experts only)

Command (m for help): n
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1):
First sector (2048-41943039, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039):
Using default value 41943039
Partition 1 of type Linux and of size 20 GiB is set

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x63b985bb

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 41943039 20970496 83 Linux

Command (m for help):
Command (m for help): w

對磁碟進行格式化： mkfs -t xfs /dev/sdb1

[root@xiaolyu ~]# ls /dev/sdb1
/dev/sdb1
[root@xiaolyu ~]# mkfs -t xfs /dev/sdb1
meta-data=/dev/sdb1 isize=256 agcount=4, agsize=1310656 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=0 finobt=0
data = bsize=4096 blocks=5242624, imaxpct=25
= sunit=0 swidth=0 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@xiaolyu ~]#

建立掛載點並進行掛載：

[root@xiaolyu ~]# mkdir /sdb1 //建立掛載點。
[root@xiaolyu ~]# mount /dev/sdb1 /sdb1 //掛載硬碟。
[root@xiaolyu ~]# df -h | tail -1 //驗證是否掛載成功。
/dev/sdb1 20G 33M 20G 1% /sdb1
[root@xiaolyu ~]#

第三步、編譯、安裝linux新核心及模組。

1. 將原始碼包移動到/sdb1中。

2. 檢查系統是否安裝make、gcc、gcc-c++ 、ncurses-devel和庫工具等等

使用rpm -qa 檢測上述工具及庫是否存在。

[root@xiaolyu ~]# rpm -qa | grep make
automake-1.13.4-3.el7.noarch
make-3.82-21.el7.x86_64
[root@xiaolyu ~]# rpm -qa | grep gcc
gcc-4.8.5-4.el7.x86_64
gcc-gfortran-4.8.5-4.el7.x86_64
libgcc-4.8.5-4.el7.x86_64
gcc-c++-4.8.5-4.el7.x86_64
[root@xiaolyu ~]# rpm -qa |grep gcc-c++
gcc-c++-4.8.5-4.el7.x86_64

[root@xiaolyu ~]# rpm -qa | grep ncurses-devel
[root@xiaolyu ~]# yum -y install ncurses-devel #yum 安裝 ncurses-devel動態庫。

Loaded plugins: langpacks, product-id, search-disabled-repos, subscription-manager
This system is not registered to Red Hat Subscription Management. You can use subscription-manager to register.
rhel7-yum | 4.1 kB 00:00:00
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package ncurses-devel.x86_64 0:5.9-13.20130511.el7 will be installed
--> Finished Dependency Resolution

Dependencies Resolved

=================================================

Package Arch Version Repository Size
=================================================

Installing:
ncurses-devel x86_64 5.9-13.20130511.el7 rhel7-yum 713 k

Transaction Summary
Total download size: 713 k
Installed size: 2.1 M
Downloading packages:
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
Installing : ncurses-devel-5.9-13.20130511.el7.x86_64 1/1
Verifying : ncurses-devel-5.9-13.20130511.el7.x86_64 1/1

Installed:
ncurses-devel.x86_64 0:5.9-13.20130511.el7

Complete!
[root@xiaolyu ~]#

3.解壓核心原始碼包

xz -d 解壓 .xz的壓縮包

tar xf 解壓.tar的壓縮包

[root@xiaolyu sdb1]# ls
linux-4.7.2.tar.xz
[root@xiaolyu sdb1]# xz -d linux-4.7.2.tar.xz
[root@xiaolyu sdb1]# ls
linux-4.7.2.tar
[root@xiaolyu sdb1]# tar xf linux-4.7.2.tar
[root@xiaolyu sdb1]# ls
linux-4.7.2 linux-4.7.2.tar
[root@xiaolyu sdb1]#

[root@xiaolyu sdb1]# ls

linux-4.7.2 linux-4.7.2.tar
[root@xiaolyu sdb1]# cd linux-4.7.2
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# ls
arch CREDITS firmware ipc lib net scripts usr
block crypto fs Kbuild MAINTAINERS README security virt
certs Documentation include Kconfig Makefile REPORTING-BUGS sound
COPYING drivers init kernel mm samples tools
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# more README

#說明：這個地方可以檢視README檔案，每個原始碼包都有，裡面給出了詳細的安裝編譯設定資訊。

4. 清理系統快取。

盡可能給核心編譯留出最大的記憶體空間。

檢視系統快取 free -m :

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 7969 611 5341 10 2015 7040
Swap: 2047 0 2047
[root@xiaolyu linux-4.7.2]#

檢視預設快取設定：cat /proc/sys/vm/drop_caches

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 7969 611 5341 10 2015 7040
Swap: 2047 0 2047
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
0
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# sync
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches #buff和cache都清空
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 7969 571 7214 10 183 7194
Swap: 2047 0 2047
[root@xiaolyu linux-4.7.2]#

#說明：/proc/sys/vm/drop_cashes的值有三個：

　　0：buff/cache都不要清理。

　　1：只清理buff。

　　2：只清理cache。

　　3：buff和cache都清理。

說明：重新啟動（reboot和init 6）一樣能清空快取.

5. 通過圖形介面設定核心編譯引數，生成核心引數組態檔。

make menuconfig 生成核心引數組態檔。

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make menuconfig
HOSTCC scripts/basic/fixdep
HOSTCC scripts/kconfig/mconf.o
SHIPPED scripts/kconfig/zconf.tab.c
SHIPPED scripts/kconfig/zconf.lex.c
SHIPPED scripts/kconfig/zconf.hash.c
HOSTCC scripts/kconfig/zconf.tab.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/checklist.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/util.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/inputbox.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/textbox.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/yesno.o
HOSTCC scripts/kconfig/lxdialog/menubox.o
HOSTLD scripts/kconfig/mconf
scripts/kconfig/mconf Kconfig
#
# using defaults found in /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64
#
Your display is too small to run Menuconfig!
It must be at least 19 lines by 80 columns.
make[1]: *** [menuconfig] Error 1
make: *** [menuconfig] Error 2

說明：直接在虛擬機器的終端執行 make menuconfig出現上述錯誤，螢幕太小了，沒法執行Menuconfig ,於是果斷在xshell下執行上述命令：

經過反復研究，我將字型縮小的時候，當字型為13的時候，在終端執行上述命令，是不會出現因為顯示不下而報錯的。下面是截圖。

生成.config組態檔，檢視此組態檔：

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# vim .config

選擇“File system” 然後按回車

由上圖可以看出，新核心支援多種檔案系統。

按【空格鍵】，進入下圖：

用原核心的組態檔，覆蓋新核心的組態檔。這裡說明一下：為什麼要用原核心覆蓋新核心，因為核心的設定，比較複雜，可以參考：http://blog.csdn.net/star_xiong/article/details/17357821

http://blog.csdn.net/xuyuefei1988/article/details/8635539

　　　　　　　　　　　 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/63092.htm

新舊核心的差別在於ntfs檔案系統的支援，所以用老的來覆蓋一下。

如果出現是否覆蓋 n不覆蓋 y 覆蓋，這裡選y覆蓋。

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /sdb1/linux-4.7.2/.config
cp: overwrite ‘/sdb1/linux-4.7.2/.config’? y
[root@xiaolyu linux-4.7.2]#

比較原核心的組態檔和備份的新生成的組態檔的差異：

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# diff .config .config_bak
3c3
< # Linux/x86_64 3.10.0-327.el7.x86_64 Kernel Configuration
---
> # Linux/x86 4.7.2 Kernel Configuration
13d12
< CONFIG_HAVE_LATENCYTOP_SUPPORT=y
14a14,17
> CONFIG_ARCH_MMAP_RND_BITS_MIN=28

因為差異實在太大了，想了解具體的差異的朋友，可以看我另一篇博文：

<linux核心更新前後組態檔的比較> http://www.cnblogs.com/jasmine-Jobs/p/5808949.html

差異還是蠻大的。因為太長了，這裡僅僅給出一個區域性的截圖：

這個地方為了快速完成新核心的安裝，採用了修改原組態檔的方法。

修改組態檔，使其支援ntfs讀寫。

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# vim .config

5、編譯核心

先檢查openssl-devel 這個包安裝沒有 ,如果沒有，提前安裝這個包openssl-devel

rpm -qa | grep openssl-devel

yum -y install openssl-devel

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make bzImage //生成核心。這個過程非常非常的慢。

中間多次問你y/n，全部選y，就可以了。這個過程比較慢。

說明，上述的問題，我已經完全解決了，問題出在，我是先執行make menuconfig ,然後cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /sdb1/linux-4.7.2/.config

這樣的結果使得，新生成的核心被完全覆蓋掉，毫無用處，4.7.2的核心比3.1的核心多的東西都沒有做任何設定。

正確的做法是：先執行cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /sdb1/linux-4.4/.config 然後再make menuconfig 。

如下圖：

說明在編譯核心: make bzImage 之前，要先安裝一下這個包：openssl-devel，即：

yum -y install openssl-devel

否則會報如下錯誤：

即：

重新： make bzImage:

這裡也是需要一段時間

出現此介面OK!

6、下面生成新核心的驅動模組：

[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make modules -j 4
CHK include/config/kernel.release
CHK include/generated/uapi/linux/version.h
CHK include/generated/utsrelease.h
CHK include/generated/timeconst.h
CHK include/generated/bounds.h
CHK include/generated/asm-offsets.h
CALL scripts/checksyscalls.sh
CC [M] arch/x86/crypto/glue_helper.o