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1、Linux内核的配置与编译ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第5卷第3期(2020年1月)Linux内核的配置与编译胡庆烈fo山职业技术学院电子信息工程系，广东fo山528000摘要：Linux是一种实用性很强的当代操作系统，它开放源代码，并允许用户升级其内核。在Redhat7.2环境中，具体分析了Linux2.4.18版本的内核配置、编译及新内核切换等操作经过。关键词：Linux；内核；配置；编译中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：1009-3044(2020)03-0730-02ConfigurationandCompilingofLinu
2、xKernelHUQing-lie(DepartmentofElectonics&Information,FoshanPolytechnicCollege,Foshan528000,China)Abstract:Linuxisaverypracticalmodernoperatingsystem,whichopenssourcecodingandallowstheusertoupgradeitskernel.IntheenvironmentofRedhat7.2,thepaperanalysistheLinux2.4.18versionofkernelconfiguration,compili
3、ngandnewkernelprocessswitch-ing,andsoon.Keywords:Linux;kernel;configuration;compile1引言Linux是一个自由的多任务操作系统，它以开放源码、对硬件的配置要求低并兼具当代操作系统的优点而得到了迅猛的发展。操作系统的内核是操作系统的核心，它有很多基本的功能，如虚拟内存、多任务、分享库、需求加载、分享的写时拷贝(copy-on-write)、可执行程序和TCP/IP网络功能等。用户编译配置Linux的内核，主要有下面三个原因：1)从现有内核中去除一些不需要的功能，使自定制的内核运行速度更快、更稳定，且具有更少的代码；
4、2)使系统拥有更多的内存，内核部分将不会被交换到虚拟内存中；3)为了提高速度，将某种功能编译到内核中。2Linux内核升级的准备2.1安装一个Linux操作系统在编译一个新的Linux内核之前，首先应在微机中安装一个Linux操作系统，以便利用该Linux环境进行新内核的配置和安装。这里是以Redhat7.2为例，在安装Redhat7.2的经过中，有两个问题需要注意：1)硬盘的分区：由于每个硬盘只能拥有4个主分区PrimaryPartition，故用户需要扩展分区，则至少需要腾出一个主分区来划分逻辑分区。在安装Linux操作系统时，至少需要两个分区，其中本机分区LinuxNative是供Lin
5、ux存放系统文件，而置换分区LinuxSwap是用作虚拟内存的存取空间。此外，为了和Windows系统进行文件的复制转换，还应创立一个FAT32类型的分区。2)安装LILO启动程序：LILO是Linux的核心加载程序，它提供了从DOS环境启动Linux的功能，并支持多重启动菜单，让用户选择启动哪一个分区的操作系统。2.2获取新的Linux内核源代码安装了Linux操作系统后，接下来的工作是寻找新内核的源代码。目前，在Internet上提供Linux源代码的站点有很多，如httpdocsj/doc/578f8c4a852458fb770b565a.就是Linux内核版本发布的官方网站，用户能够从
6、该站点上获得最新版本的Linux内核源代码，这里是以linux-2.4.18版本为例。2.3对新的Linux内核源代码包进行解压由于大部分开放性操作系统的程序都是以压缩文件tgz、zip、gz与bz2的形式进行发布，所以从网络上获得这些压缩文件后，都先要解压缩之后才能安装使用。详细经过如下：1)执行“GNOMETerminal，把XWindowsSystem图形用户界面切换至文件操作形式；2)执行“#cp/root/linux-2.4.18.tar.gz/usr/src，把从网络下载的压缩包复制至/usr/src处；3)执行“#tar-zxvflinux-2.4.18.tar.gz，对压缩包进
7、行解压，解压文件存放在/usr/src/linux-2.4.18目录中。2.4去除不正确文件及其它附属文件为了确保源代码目录中没有不正确的文件和其它附属文件，一般需要运行mrproper命令进行清理，详细操作如下：cd/usr/src/linux-2.4.18makemrproper假如是使用刚下载的完好的源程序包进行编译，则能够省略mrproper操作。但若已反复屡次使用这些源程序来进行内核编译的，则应要先运行一下这个命令。收稿日期：2020-12-11作者简介：胡庆烈1969-，男，揭阳惠来人，电子助理工程师，主要从事电子技术的教研工作。ISSN1009-3044ComputerKnowl
8、edgeandTechnology电脑知识与技术Vol.5,No.3,January2020,pp.730-731,735E-mail:kfyjhttpdocsj/doc/578f8c4a852458fb770b565a.httpdocsj/doc/578f8c4a852458fb770b565a.Tel:+86-551-56909635690964胡庆烈：Linux内核的配置与编译2.5建立相关的目录链接将/usr/include/目录下的asm、linux和scsi等连接指向要升级的内核源代码，它们分别链接源代码目录下真正的计算机体系构造对于大部分PC机来讲，使用的体系构造是i386所需要
9、的include子目录。如：asm指向/usr/src/linux/include/asm-i386等。详细操作如下：#cd/usr/include/#rm-rasmlinuxscsi#ln-s/usr/src/linux-2.4.18/include/asm-i386asm#ln-s/usr/src/linux-2.4.18/include/linuxlinux#ln-s/usr/src/linux-2.4.18/include/scsiscsi3Linux内核的配置选项Linux内核配置的方式主要有图形窗口和文本方式两种，用户可根据当前机器情况及本人操作的习惯进行选用。#makeconfi
10、g：基于文本的最为传统的配置界面#makemenuconfig：基于文本选单的配置界面#makexconfig：基于图形窗口形式的配置界面，需要Xwindow的支持#makeoldconfig：在原来内核配置的基础上修改一些小地方时选用这里选用了makexconfig进行内核的配置。Linux的内核配置程序提供了一系列配置选项。对于每一个配置选项，用户能够回答“y、“m或“n。其中“y表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译进内核；“m表示将相应特性的支持或设备驱动程序编译成可加载模块，在需要时，可由系统或用户自行参加到内核中去；“n表示内核不提供相应特性或驱动程序的支持。限于篇幅，这里仅以“G
11、eneralsetup和“Networkingoptions选项中的某些属性为例进行介绍。3.1Generalsetup一般设置这里是对最普通的一些属性进行设置，一般使用缺省设置就能够了。1)Networkingsupport(CONFIG_NET)：该选项设置能否在内核中提供网络支持，这里该项设为“y。2)PCIsupport(CONFIG_PCI)：该选项设置能否在内核中提供PCI支持，这里该项设为“y。3)PCIaccessmode(BIOS,Direct,Any)：该选项设置Linux探测PCI设备的方式。选择“BIOS，Linux将使用BIOS；选择“Di-rect，Linux将不通
12、过BIOS；选择“Any，Linux将直接探测PCI设备，假如失败，再使用BIOS。这里选择“Any。4)Parallelportsupport(CONFIG_PARPORT)：选择“y，内核将支持并口，这里该项设为“n。5)Supportforhot-pluggabeldevices：热插拔设备支持，为了使新内核更稳定，这里该项设为“n。3.2Networkingoptions网络选项1)Packetsocket(CONFIG_PACKET)：这里选择“y，使一些应用程序使用Packet协议直接同网络设备通讯，而不通过内核中的其它中介协议。2)Networkfirewalls(CONFIG_
13、FIREWALL)：这里选择“y，使新内核支持防火墙。3)TCP/IPnetworking(CONFIG_INET)：这里选择“y，使新内核支持TCP/IP协议。4)TheIPXprotocol(CONFIG_IPX)：这里选择“n，即新内核不再支持IPX协议。5)AppletalkDDP(CONFIG_ATALK)：这里选择“n，即新内核不再支持AppletalkDDP协议。完成上述的配置后，便可退出存盘，接下来的工作就是内核的编译，详细的操作如下：#cd/usr/src/linux-2.4.18#makedep/读取配置文件，创立对应的依靠关系树#makeclean/删除前面步骤留下的文件
14、#makebzImage/生成一个新内核的映像文件bzImage4Linux内核的切换把上述操作产生的新内核文件System.map和vmlinuz复制到指定的目录中，并建立相关的链接后，就能够配置LILO，进而完成新内核的切换。详细的操作如下：#cp/usr/src/linux-2.4.18/System.map/boot/System.map-2.4.18#cp/usr/src/linux-2.4.18/arch/i386/bzImage/boot/vmlinuz-2.4.18#cd/bootrm-fSystem.mapvmlinuz#ln-svmlinuz-2.4.18vmlinuz#l
15、n-sSystem.map-2.4.18System.map配置LILO：1)在/etc/lilo.conf文件中，添加如下内容：image=/boot/vmlinuz-2.4.18label=linux2.4.18read-onlyroot=/dev/hda02)确认对/etc/lilo.conf的编辑无误,执行如下指令：#/sbin/lilov重启Linux系统，便可运行新版本2.4.18的内核。下转第735页上接第731页5结束语Linux内核的组织形式为整体式构造，它的设计充分体现了内核与核外程序的有机结合，内核强大的支撑功能和资源管理功能，从根本上保证了系统的高效率运行。由于Linu
16、x操作系统的内核是开放的，所以它允许任何人对其进行修正、改良和完善。参考文献：1陈莉君.Linux内核的分析及应用J.西安邮电学院学报,2001(3).2施威铭研究室编著.RedhatLinux7实务应用M.北京:人民邮电出版社,2001.3杨文志.深化Linux建构与管理M.北京:中国青年出版社,2001.*BasicDriver/c105nic=60/s1240smod/l23ll/r301/rg401e9/.paramll=10n/.stepparamlllist8n10n12n/vi40pwl(005n05.1n3)/.modelsmodvswitch(ron=0.001roff=1e
17、9)/.tran5n80nuic/.probe/.end为了节省空间，此处的分段用/标识运行上述程序，显示器上出现的放电电流i(t)的仿真波形如图2所示。其中表示的三个波形是在C=5nF而寄生电感L分别为8nH、10nH和12nH情况下得到的。能够看出，寄生电感愈小时，放电电流波形的上升时间愈短，这与式1给出的结果是一致的。采用一样的仿真方法，也能证实式2的正确性，即要获得最大的放电电流，储能电容器上的充电电压VC要高而电路的串联电阻R尽量要小。2.2雪崩晶体管型脉冲电源仿真晶体管工作在雪崩区时，集电极电压很高，会出现雪崩击穿现象。具有明显雪崩击穿的晶体管，称为雪崩晶体管。雪崩晶体管具有极快的
18、开关速度，电流增益也是低电压时的M倍M即雪崩增益。所以雪崩晶体管常用于半导体激光器驱动电路中，电流幅度可达十几A、几十A以上。一种雪崩晶体管驱动电路，如图3所示。它的工作经过如下：当雪崩管T1不加触发信号时，电源电压VCC经R1给电容器C1充电，其上充电电压接近于VCC。触发信号Vi出如今T1基极时，T1雪崩导通，C1则通过T1和正偏的激光器LD充电，于是鼓励LD发出激光脉冲。图3中，R2为取样电阻，用以检测激光器的工作电流，通过50同轴电缆与监视器连接。为仿真分析图21中寄生参数对激光器工作电流的影响，将它画成如图4所示的SPICE模型，引入的参数如下：雪崩管T1模型化为电阻R3、电缆L1包
19、括管壳的寄生电感和控制开关S的串联组合。激光器LD模型化为二极管D1，内部串联RS和寄生电感L4的组合，其中，D1的结电容为CJ0。电感L2和L3分别为印刷电路板和储能电容器，C1的寄生电感。电阻R2的寄生电感为LS，而R4为同轴电缆的特性阻抗。设VCC=230V，RS=2，R2=1，当C1=1nF,CJO=100PF时，得到的激光器工作电流的仿真波形如图5所示。图3图4图53结束语本文举两个实例对EDA技术在激光电路设计中的特点做了介绍。半导体激光驱动器中常用VMOS管、雪崩晶体管等快速半导体开关器件，它们以及激光器本身的SPICE模型怎样建立，是仿真中的重要难点之一。结合实际电路实验，能够对仿真结果做进一步优化。参考文献：1梁国忠,梁作亮.激光电源电路M.北京:兵器工业出版社,1995:168-192.3杜宝勋.半导体激光器原理M.北京:兵器工业出版社.2004:137-184.4赵世强.电子电路EDA技术M.西安:西安电子科技大学出版社,2007:1-23.图2马永红等：基于PSPICE的半导体激光器工作波形分析