Linux内核之内核裁剪详解

简介

提示：在这里先对Linux内核裁剪做一个概述，以便大家能更好的理解：

Linux内核裁剪是一种优化Linux内核的过程，通过移除不必要的功能和模块，以及调整参数来减小内核的大小并提高性能。

裁剪可以针对特定的嵌入式系统、服务器环境或个人需求进行定制，以满足特定的功能和资源要求。本文将介绍Linux内核裁剪的概述，包括裁剪的原因、方法和注意事项。

提示：以下是本篇文章将重点阐述Linux内核的内核裁剪

一、 裁剪的原因

裁剪Linux内核的主要原因包括：

1. 减小内核体积：裁剪可以移除不需要的功能和模块，从而减小内核的体积。对于嵌入式系统和嵌入式设备来说，体积是一个重要的考虑因素。
2. 提高性能：精简的内核通常具有更快的启动时间和更高的运行效率。通过移除不需要的功能，可以减少内核的复杂性和资源消耗，从而提高系统的性能。
3. 定制功能：裁剪允许开发人员定制内核，仅包含需要的功能和模块，以满足特定的应用需求。这可以提高系统的可靠性和安全性，并简化维护工作。

二、裁剪的方法

裁剪Linux内核的方法主要包括：

1. 配置选项：Linux内核提供了丰富的配置选项，允许开发人员根据需要启用或禁用特定的功能和模块。可以使用make menuconfig、make xconfig或make defconfig等工具进行配置。
2. 模块化设计：将功能和驱动程序设计为模块的形式，可以在运行时加载和卸载，从而降低内核的体积。通过选择性地编译模块，可以实现更精细的裁剪。
3. 裁剪不需要的功能：分析系统需求，移除不必要的功能和模块，例如不用的文件系统支持、设备驱动程序或调试选项等。
4. 优化配置参数：调整内核配置参数，例如调整调度策略、内存管理参数和网络参数等，以提高系统的性能和效率。

三、图形裁剪工具

图形裁剪工具命令：

make menuconfig  

• 如果执行失败报错缺库，一般需要安装ncurses库
• 窗口太小提示：It must be at least 19 lines by 80 columns.
• 删除配置界面上的文本：ctrl+Backspace
• 通过esc键可以快速退到上一级菜单
• 通过顺斜杠(/) 键来进行全局搜索
• 裁剪配置结果将保存到.config中
• 启动配置裁剪界面的默认配置选项，也来自于.config
• 首次配置默认的.config来自于：arch/arm/configs/xxx_ defconfig
• 菜单是否选中，是通过空格键操作的

四、操作说明

其中[ ]中显示[*]表示选中；显示空格[ ]表示不选；显示[M]表示将其编译成模块

五、make menuconfig源码裁剪原理

(1) 裁剪原理

在嵌入式Linux中，文件的组织是通过Kconfig和Makefile来实现的

通过每层目录的Kconfig和Makefile实现了整个Linux内核的分布式配置

• Kconfig：对应内核模块的配置菜单
• Makefile：对应内核模块的编译选项

(2) 图形配置工具make menuconfig实现源码裁剪原理

• make menuconfig就相当于一份试卷
• Kconfig就是出题者
• .config就是试卷的答案(默认答案)
• Makefile就是阅卷者

Kconfig和Makefile是成对出现的

还可以通过宏进行代码片段的裁剪(需要编译完成内核才会自己产生) :

include/generated/autoconf.h

(3) 原理图解

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。