02-Linux内核源码编译
概述
本章，我们主要讲述linux内核编译的步骤。主要是面向想入门嵌入式linux开发的同学。
编译环境设置
默认读者已经安装了ubuntu-20.04系统，对于新入门的同学，建议安装虚拟机的方式，进行开发工作，安装的过程，可以参考
$ sudo apt-get install gawk wget git diffstat unzip texinfo gcc-multilib build-essential chrpath
$ sudo apt-get install libsdl1.2-dev xterm ncurses-dev lzop gcc-arm-linux-gnueabihf ninja-build
$ sudo apt-get install pkg-config libglib2.0-dev libpixman-1-dev
$ sudo apt-get install libfdt-dev zlib1g-dev flex bison libncurses-dev libssl-dev
$ sudo apt-get install libncurses5-dev libssl-dev python3 python3-pip python3-env
$ sudo apt-get install wget cpio unzip rsync bc file gettext texinfo gawk gperf
下载源码
下载步骤
使用git工具下载源码, 作者上传了一份linux内核源码，执行如下的操作，进行下载:
git clone https://gitee.com/yanl1229/EasyLinux.git
如果不想用作者上传的源码，也可以使用如下的方式进行代码下载:
git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git
git checkout v5.10.170
源码目录解读
arch：存放于cpu架构相关的kernel实现代码;
block: 块设备IO代码。主要是IO调度算法实现等;
crypto: 内核加密算法库
Documentation：内核文档，主要讲述内核API的使用和一些内核子系统的实现原理；
drivers: 驱动目录，这也是我们以后频繁提及的目录；
fs：文件系统目录，比如Linux内核虚拟文件VFS, ext2, ext4等
include：内核头文件
init：内核初始化代码，比如linux内核C语言入口函数start_kernel
ipc: 进程间通信实现，比如消息队列，共享内存，信号量等实现代码；
kernel：存放与CPU架构无关的内核实现源码;
lib: 内核辅助库函数；
mm: 内存管理实现代码目录；
net：网络协议栈代码目录；
script: 内核构建脚本目录；
sound: 音频子系统，包含音频驱动(这个驱动比较特殊，没有放入drivers目录)
usr: initramfs实现目录;
virt: 内核虚拟化实现目录
tools:存放一些用户空间工具代码；
Linux 内核编译步骤
我们主要讲述的是嵌入式arm linux驱动开发，因此，在ubuntu主机上编译能让arm硬件板卡运行的linux操作系统，则需要使用到交叉编译工具进行Linux内核编译, 以下的讲述是根据作者上传的源码进行展开，进入首先进入Linux内核源码目录，执行如下操作，即可完成linux内核编译:
a. 内核编译配置:
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- versatile_defconfig
参数说明:
ARCH=arm: 指定我们编译arm架构的linux内核;
CROSS_COMPILE: 交叉工具链；
versatile_defconfig：arm硬件平台配置文件。这里我们只是作为一个展示。arm硬件平台的所有配置文件在
arch/arm/configs目录下，感兴趣的同学可以看看。
b. 执行编译
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 编译成功后，如下所示:
注: 手动执行编译，比较繁琐，作者创建了一个shell脚本，让脚本自动化完成编译。使用脚本编译步骤为:
./build.sh versatile
运行体验
为了让新入门的同学，体验Linux内核编译和运行，作者上传了一份编译好的linux系统仿真环境qemu。只有内核是无法体验的，因此作者也上传了一份文件系统构建工具buildroot。执行作者编辑好的脚本，就会自动构建linux系统运行的文件系统，执行如下的命令:
./build.sh versatile
当编译完成后，执行./build.sh run命令，则进行arm平台Linux系统的运行。运行截图如下所示:
总结
本文主要讲述了如下下载Linux源码进行编译和运行。在讲述过程中提及到了git, shell脚本编写，和buildroot文件系统构建工具，这三个工具在日常开发中会经常提及，感兴趣的同学可以深入学习一下。
注: 构建linux文件系统的工具非常多。我们这里只讲述buildroot, 因为他简单，适合新手学习，其他的文件系统构建还有busybox和yocto等。