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详解Linux内核编译配置（menuconfig）、文件系统制作

• Linux内核配置原理
• Menuconfig主要功能选项介绍
• 编译配置内核步骤
• 制作文件系统步骤
• 文件系统和根文件系统区别联系

一、Linux内核配置原理

Linux内核的配置系统由三个部分组成，

分别是：
1、Makefile：分布在 Linux 内核源代码根目录及各层目录中，定义 Linux 内核的编译规则；
2、配置文件（config.in）：给用户提供配置选择的功能；
3、配置工具：包括配置命令解释器（对配置脚本中使用的配置命令进行解释）和配置用户界面（提供基于字符界面、基于 Ncurses 图形界面以及基于 Xwindows 图形界面的用户配置界面，各自对应于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig）。

Linux 内核的编译菜单有3中方法：

1）make config：进入命令行，可以一行一行的配置，这不方便使用，但用命令执行一遍会对编译过程有更深了解，这里不具体介绍。
2）make menuconfig：进入我们熟悉的 menuconfig 菜单，图形化界面选择配置
3）make xconfig：在2.4.X 以及以前版本中 xconfig 菜单是基于 TCL/TK 的图形库的，没有接触过。。貌似淘汰了。

Menuconfig配置内核原理：

在Linux里面我们所看到的menuconfig界面是通过配置内核顶层的Kconfig产生的，而当输入make menuconfig命令的时候系统会读取Makefile来解析Kconfig。
　　通常会在Kconfig里面编写以下四项：
　　1、模块的名字，用module开头；
　　2、选项，通常设为bool(二选一)或者trastate(三选一)；
　　3、默认选项；
　　4、帮助说明。
关于KConfig 详细介绍可参考 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ba5b45e0102e6vp.html

二、Menuconfig主要功能选项介绍：

在源码目录键入# make menuconfig ARCH=arm 后出现下面Menu：（Menuconfig主界面）

其中General setup 中重要的选项包括：

• Cross-compiler tool prefix 交叉编译工具前缀（如arm-linux-）；

• Local version – append to kernel release 内核显示的版本信息；
• System V IPC 表示系统的进程间通信Inter Process
• Communication，它用于处理器在程序之间同步和交换信息
• Enable eventpoll support：支持事件轮循的系统调用。

2、Enable loadable module support 重要的选项包括：（内核模块配置）

• Module unloading 允许卸载已经加载的模块

• Module versioning support 允许使用其他内核版本的模块(可能会出问题)
• Source checksum for all modules 为所有的模块校验源码,如果你不是自己编写内核模块就不需要它这个功能。

3、Enable the block layer 块设备支持,使用硬盘/USB/SCSI设备者必选这选项使得块设备可以从内核移除。。重要的选项包括：

• Support for large (2TB+) block devices and files 仅在使用大于2TB的块设备时需要

• Block layer bio throttling support 可用于限制设备的IO速度
• IO Schedulers IO调度器I／O是输入输出带宽控制，主要针对硬盘，是核心的必须的东西。这里提供了三个IO调度器。

4、Processor type and features （处理器类型及特点）

• Symmetric multi-processing support 对称多处理器支持,如果你有多个CPU或者使用的是多核CPU就选上

• Processor family (Pentium-Pro)处理器系列, 请按照实际使用的CPU选择，这里是处理器的类型
• Generic x86 support 这一选项针对x86系列的CPU使用更多的常规优化。如果你在上面一项选的是i386、i586之类的才选这个通用x86支持,
• Multi-core scheduler support 针对多核CPU进行调度策略优化多核调度机制支持，双核的CPU要选

5、 Power management and ACPI options （电源管理相关）
6、Bus options(PCI 、ISA 等总线的支持和配置.)
7、Executable file formats / Emulations （没用过，不大了解）
8、Networking support （网络配置，重要）

• Networking options 网络协议和网络包参数配置（其中TCP/IP相关协议必须打开）

• Wireless 使用无线网卡支持
  RF switch subsystem support RF 切换设备

9、Device Drivers （设备驱动）

• Generic Driver Options

• Block devices 想要支持的块设备，比如ramdisk , 磁盘阵列，CD/DVD 刻录等
• Misc devices 需要支持的杂项设备
• SCSI device support SCSI 设备驱动
• Serial ATA and Parallel ATA drivers SATA 设备驱动
• IEEE 1394 (FireWire) support
• Network device support 如Ethernet (1000 Mbit) 选择自己对应的硬件
• Character devices 字符设备，一般自己写的传感器类驱动都是字符型，需要在里面配置，包括串口TTY等。
• SPI/I2C support
• Sound card support 声卡

10、Firmware Drivers （BIOS相关，部分系统管理工具可能会用到 ）
11、File systems （文件系统支持，重要！）

• The Extended 4 (ext4) filesystem

• Ext4 Security Labels <=== 取消 SELinux 支持
• XFS filesystem support
• ISO 9660 CDROM file system support
• NTFS file system support

12、Kernel hacking （内核调试相关，木有用过）
13、Security options （安全相关选项）

• Cryptographic API —> // 加密API ，这部分选项会根据此前的优化自动调整

三、编译配置内核步骤

以Linux3.5内核版本为例，先解压linux-3.5源码，
然后cd到目录中输入：

make menuconfig ARCH=arm

根据硬件选择处理器选型（配置）：

网络协议配置（可根据软硬件需求对其进行裁剪）：

设备驱动：图是网卡驱动

根据自己的芯片选择相应的网卡驱动

文件系统选择：比如系统想使用ex4文件系统 就空格勾选上

图中取值方式：<>为不选择， <*> 则压缩到内核映像zImage放到内存中运行，< M>为编译成moudule内核模块，存放在ROM中，使用时由zImage调用动态加载到内存

在makemenuconfig里面选中的 都会在.config文件中查询到：（相关Cofig配置成y，则编译内核代码时会将此相关代码编译，此时为静态编译）

选择好后就make进行编译内核，编译完成会在arch/arm/boot目录下生成zImage，这就是内核映像文件，直接可以烧进板子（SD卡或者USB）

四、文件系统制作步骤

首先安装工具包linux_tools.tgz

tar xvzf linux_tools.tgz -C /

然后生成文件系统镜像文件（qtopia_qt4.img）

make_ext4fs -s -l 314572800 -a root -L linux rootfs_qtopia_qt4.img rootfs_qtopia_qt4

执行make_ext4fs命令之后即会将rootfs_qtopia_qt4文件打包成 rootfs_qtopia_qt4.img 文件系统镜像。

• l314572800“是分区大小 -s就是生成ext4的S模式制作；
• 314572800/1024/1024 = 300M
• -a root 是指这个img用于Linux系统（若为-a system即表示为android系统，挂载点即是/system。
• ./rootfs_qtopia_qt4.img 表示在当前目录下生成镜像文件。
• ./rootfs_qtopia_qt4 指定根文件系统源路径

可以把自己写的应用程序放到rootfs_qtopia_qt4这个里面，然后打包成ext4文件系统镜像文件，这样应用程序就在固定在系统里，不用再二次安装了。

重点解释下：make_ext4fs 命令用来制作ext4文件系统的镜像，首先要把工具包解压到usr/bin 。使用方法参考：

make_ext4fs -s -l 512M -a system system_new.img system

512M表分区大小 第一个system表示挂载点为/system, 第二个system表示system目录。
新生成的system_new.img就可以用来烧写了。

五、文件系统和根文件系统区别联系

很多人分不清文件系统和根文件系统的区别和联系：

个人理解，所谓**根文件系统（Root Filesytem）**就是要包括linux启动时所必须的目录和关键性的文件、命令，所组成整个文件目录结构，即为根文件系统。
例如linux启动时所需要的init文件 linuxrc 挂载分区时linux去找的/etc/fstab 这个挂载文件等，根文件系统还包括许多应用程序bin、sbin目录等。
根文件系统可以用busybox直接生成

所谓文件系统（File System）：指的是用来方便管理文件存储和数据组织的一种方法。常见的linux文件系统：NFS 网络根文件系统、YAFFS2针对nandflash， EXT3，EXT4 等。还有如大家熟悉的Windows下FAT、FAT32、NTFS系统等
文件系统需要根据系统类型和硬件支持，使用打包工具（如Make_ext4）生成

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