内核，是一个操作系统的核心。它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。Linux作为一个自由软件，在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核的bug，并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性，或想根据自己的系统度身定制一个更高效，更稳定的内核，就需要重新编译内核。
本文将以kernel 4.7.2版本为实验，操作平台为RedHat 7.2，将通过以下三个方面来说明内核及模块的编译。
源码编译Linux内核
使用Linux内核模块
实战：编译一个NTFS内核模块，实现Linux挂载NTFS文件系统并实现读写功能
一、 源码编译linux内核准备工作：
1. redhat7或者以上版本，本文以vm12+redhat7.2为例。
2. 内核版本下载地址：到官网：https://cdn.kernel.org
查看最新稳定版内核：https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.7.2.tar.xz
虚拟机硬件的要求：
硬盘可用空间大于8G.否则编译时，会因为空间不够，提示你安装不成功。
虚拟机内存要调到2.5G以上.最好是4G以上，这里是8G。
第一步： 对硬件进行设置，使其满足要求并下载内核：
1. 新添加一块20G的硬盘及修改内存：
2.检查当前的内核版本： uname -r
3.到官网：https://cdn.kernel.org 查看最新稳定版内核并下载
如果虚拟机不能上网（如何让虚拟机上网，参考本人相关博文），那也没有关系，直接从外网下载好后，用xshell工具上传至虚拟机。如图：
在xshell的终端输入rz，打开下面的上传界面：
上传即可。
或者点击下面按钮也可以：
如果虚拟机可以联网：不妨从虚拟机直接下载。
[root@xiaolyu ~]# wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.7.2.tar.xz
第二步：使用硬盘：分区、格式化、挂载：
[root@xiaolyu ~]# fdisk /dev/sdb //对磁盘/dev/sdb进行格式化。
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 //查看帮助信息。
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
对磁盘进行格式化： 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 ~]#
创建挂载点并进行挂载：
[root@xiaolyu ~]# mkdir /sdb1 //创建挂载点。
[root@xiaolyu ~]# mount /dev/sdb1 /sdb1 //挂载硬盘。
[root@xiaolyu ~]# df -h | tail -1 //验证是否挂载成功。
/dev/sdb1 20G 33M 20G 1% /sdb1
[root@xiaolyu ~]#
第三步、编译、安装linux新内核及模块。
1.将源码包移动到/sdb1中。
2.检查系统是否安装make、gcc、gcc-c++ 、ncurses-devel和库工具等等
使用rpm -qa 检测上述工具及库是否存在。
[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 安装 ncurses-devel动态库。
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.解压内核源码包
xz -d 解压 .xz的压缩包
tar xf 解压.tar的压缩包
[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
#说明：这个地方可以查看README文件，每个源码包都有，里面给出了详细的安装编译配置信息。
4. 清理系统缓存。
尽可能给内核编译留出最大的内存空间。
查看系统缓存 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]#
查看默认缓存设置：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]#
#说明：/proc/sys/vm/drop_cashes的值有三个：
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。
说明：重启（reboot和init 6）一样能清空缓存.
5. 通过图形界面配置内核编译参数，生成内核参数配置文件。
make menuconfig 生成内核参数配置文件。
[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
说明：直接在虚拟机的终端执行 make menuconfig出现上述错误，屏幕太小了，没法运行Menuconfig ,于是果断在xshell下执行上述命令：
经过反复研究，我将字体缩小的时候，当字体为13的时候，在终端执行上述命令，是不会出现因为显示不下而报错的。下面是截图。
生成.config配置文件，查看此配置文件：
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# vim .config
选择“File system” 然后按回车
由上图可以看出，新内核支持多种文件系统。
按【空格键】，进入下图：
用原内核的配置文件，覆盖新内核的配置文件。这里说明一下：为什么要用原内核覆盖新内核，因为内核的配置，比较复杂，可以参考：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
新旧内核的差别在于ntfs文件系统的支持，所以用老的来覆盖一下。
如果出现是否覆盖 n不覆盖 y 覆盖，这里选y覆盖。
[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'"" src="/UploadFiles/2021-04-10/2016102615161046.png">
比较原内核的配置文件和备份的新生成的配置文件的差异：
[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
因为差异实在太大了，想了解具体的差异的朋友，可以看我另一篇博文：
<linux内核更新前后配置文件的比较>http://www.cnblogs.com/jasmine-Jobs/p/5808949.html
差异还是蛮大的。因为太长了，这里仅仅给出一个局部的截图：
这个地方为了快速完成新内核的安装，采用了修改原配置文件的方法。
修改配置文件，使其支持ntfs读写。
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# vim .config
5、编译内核
先检查openssl-devel 这个包安装没有 ,如果没有，提前安装这个包openssl-devel
rpm -qa | grep openssl-devel
yum -y install openssl-devel
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make bzImage //生成内核。这个过程非常非常的慢。
中间多次问你y/n，全部选y，就可以了。这个过程比较慢。
说明，上述的问题，我已经完全解决了，问题出在，我是先执行make menuconfig ,然后cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /sdb1/linux-4.7.2/.config
这样的结果使得，新生成的内核被完全覆盖掉，毫无用处，4.7.2的内核比3.1的内核多的东西都没有做任何配置。
正确的做法是：先执行cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /sdb1/linux-4.4/.config 然后再make menuconfig 。
如下图：
说明在编译内核: make bzImage 之前，要先安装一下这个包：openssl-devel，即：
yum -y install openssl-devel
否则会报如下错误：
即：
重新： make bzImage:
这里也是需要一段时间
出现此界面OK!
6、下面生成新内核的驱动模块：
[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
因为这个模块编译的过程非常漫长，所以当编译完成的时候，要echo $"" src="/UploadFiles/2021-04-10/2016102615161261.png">
安装模块：make modules install
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make modules_install
出现下面的界面说明模块安装成功：
2）安装新编译的系统内核 :make install
[root@xiaolyu linux-4.7.2]# make install
重新启动系统，测试新内核的工作情况
注意，在启动的时候，需要自己进来一下选择，否则默认还是以前的内核启动哦。除非你在上一步把默认启动项给改了。
如果你将默认启动项给修改为4.7.2，那么会变成如下界面：
使用新内核启动系统后，查看内核版本：
[root@xiaolyuDesktop ~]# unmae -r
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。