實驗內容：在系統中下載統一發行版本的版本號較高的內核，編譯之后運行自己編譯的內核，并使用uname-r命令查看是否運行成功。

實驗步驟：

1.查看實驗環境和內核版本

圖1 實驗環境

VMware中虛擬機Ubuntu（24.04）、內存8G、CPU（8核）、磁盤128G（下載Ubuntu虛擬機的時候一定要注意分配足夠的磁盤空間，建議100G）。

圖2 查看內核版本

初始內核版本是6.11.0。

為了提升下載速度，換源：

我打算換清華源，從清華大學開源軟件鏡像站得知：從 Ubuntu 24.04 開始，Ubuntu 的軟件源配置文件變更為 DEB822 格式，路徑為 /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources

換源思路：將系統自帶的對應文件做個備份，然后根據格式的選擇做網頁中（ubuntu | 鏡像站使用幫助 | 清華大學開源軟件鏡像站 | Tsinghua Open Source Mirror）對應的內容替換，即可使用選擇的軟件源鏡像。

圖3 查看Ubuntu版本

執行了lsb_release -a 命令，獲取到系統信息：這是 Ubuntu 24.04.2 LTS 版本 ，代號為noble 。接下來換清華源，步驟如下：

備份源文件：

圖4 備份源文件

執行sudo cp /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources備份當前軟件源配置文件。這樣就能正確找到源文件并將其備份到用戶主目錄下，文件名是ubuntu.sources.bak 。

圖5 Ubuntu上沒有安裝vim

圖5告訴我們Ubuntu上還沒有vim，并且提供了安裝不同版本vim的命令。

Vim是從vi發展出來的一個文本編輯器，最初的簡稱是Vi IMitation，隨著功能的不斷增加，正式名稱改成了Vi IMproved。

下載vim:

圖6 更新apt

在終端執行sudo apt update，因為軟件包列表可能不是最新的，會導致找不到對應軟件包。

圖7 安裝vim-gtk3

在Ubuntu軟件包搜索中，與vim-gtk匹配的軟件包是vim-gtk3,在終端執行 sudo apt-get install vim-gtk3 -y。什么是gtk3?因為這是vim安裝的圖形化界面。

Vim還需要進行配置，這不是本實驗的內容，參考博客：基于 Ubuntu 系統的 Vim 全面配置（持續更新）_ubuntu vim-CSDN博客。（已配置vim到自動補全符號）。之后安裝了VMware Tools。

前面已完成了備份，接下來要換清華源：

獲取清華源配置：

訪問清華大學開源軟件鏡像站（https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ ），找到 Ubuntu 鏡像使用幫助，獲取適用于 Ubuntu 24.04（代號noble ）的清華源配置內容 。

圖8 原有內容

在終端執行sudo vim /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources ，刪除原有內容，粘貼清華源配置（在上文給出的鏈接里面就有清華源配置內容）后按ESC退出插入模式，進入正常模式，輸入:wq按回車鍵保存退出。

執行sudo apt update ，更新軟件包索引，之后即可基于清華源進行軟件安裝、升級等操作 。

進入Linux 內核的官網，下載最新版本，或者其它版本的內核代碼。在Linux系統中，只需要在命令行輸入如下命令就可以下載Linux內核壓縮包了。

2.下載內核

圖9 執行“wget 下載鏈接”

3.解壓

下載后在終端輸入sudo tar-xvflinux-6.13.1.tar.xz解壓縮。

圖10 解壓完成

之后要將解壓的文件移動到/usr/src路徑下。

圖11 將解壓縮文件移動到/usr/src中

也可以直接執行tar xf linux-6.13.1.tar.xz -C /usr/src，這樣完成了解壓并且放置到/usr/src路徑下。

4.安裝編譯工具和依賴的軟件包

接下來安裝編譯工具以及其它依賴的軟件包，執行sudo apt-get install build-essential libncurces-dev bison flex libssl-dev zstd、sudo apt-get install libelf-dev。

（a）

(b)

圖12安裝編譯工具以及依賴的軟件包

按下Y接著執行即可。

5.配置內核

???? 在編譯內核之前，對內核源代碼進行配置。配置的目的主要是確定哪些模塊會編譯到內核當中。執行sudo make menuconfig進行配置。

圖13 進入配置界面

對每個配置選項可通過點擊<Select>來選擇：

<*>或[*］：將該功能編譯進內核；

[］：不將該功能編譯進內核；

[M］：將該功能編譯成可以在需要時動態

插入內核的模塊。

圖14 進行配置

???? 如圖所示，將Compile also drivers which will not load和Compile the kernel with warnings as errors設置成將該功能編譯進內核。進行保存后退出。（也可以不配置這兩項內容，保持默認配置，Save--->ok--->Exit--->Exit）。

必做配置：

進入kernel hacking，然后修改warn for stack frames larger than 的數值，將其修改為4096（最好不要大過這個數值）。這一步驟的圖在下文圖21。

圖15 查看.config文件屬性

在 Linux 系統中使用ll（等同于 ls -l ）命令查看.config文件屬性的結果。

接下來要對.config文件進行配置：

執行sudo vim .config打開當前目錄下的 .config 文件，配置如下兩項內容。

CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS=””

CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS=””

圖16 vim 中打開 .config 文件

圖17 配置.config文件前

如圖17所示，在 vim 命令模式下（進入 vim 后默認是命令模式，如果不是，按 Esc 鍵進入 ），輸入 /CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS ，然后按回車鍵。vim 會自動定位到首次出現該配置項的位置 。如果位置不對，可按 n 鍵查找下一個匹配項。找到之后，按i鍵進入插入模式，刪除雙引號內的內容（如果有 ），使其變為 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="" 。同理，找到 CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS 所在行，按i鍵進入插入模式，刪除雙引號內的內容（如果有 ），設置為 CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS="" 。

按 Esc 鍵回到命令模式，然后輸入 :wq 并回車，保存修改并退出 vim 。

6.編譯內核

前情提要：因為沒安裝libelf-dev以及配置內核（warn for stack frames larger than 的數值）發生了報錯(上文已經告訴讀者進行了操作，如果前面操作過了應該不會出現報錯)，如果在前面沒有安裝libelf-dev以及配置內核，為了避免報錯，請在編譯內核前請執行sudo apt-get install libelf-dev、執行sudo make menuconfig進行配置（具體操作界面見圖21）。

利用make命令開始編譯內核。使用 -j 選項來多線程處理，可以更有效的利用CPU資源。參數是并發數量，通常可以是CPU的2倍。如圖18所示，使用sudo make -j$(nproc)。sudo make -j$(nproc) 是在 Linux 系統中用于并行編譯內核或其他軟件項目的命令。

圖18 編譯內核

?（a）

(b)

(c)

(d)

（e）

圖19 編譯內核過程中出現錯誤

從報錯信息 “fatal error: libelf.h: 沒有那個文件或目錄” 和 “fatal error: gelf.h: 沒有那個文件或目錄” 可知，是缺少相關開發庫文件導致編譯失敗 。libelf 庫用于處理 ELF（可執行與可鏈接格式）文件，編譯內核時部分工具和模塊依賴它。

可通過以下命令安裝 libelf 開發庫來解決：sudo apt-get install libelf-dev。安裝完成后，重新執行 sudo make -j$(nproc) 命令繼續編譯內核 。

圖20 再次報錯

??? 在編譯內核模塊驅動時，如果出現如上報錯信息，主要是因為內核中設置了堆棧報警大小，其默認為1024bytes。將其修改為4096既可以消除告警信息。

解決方法：

（1）make menuconfig

（2）kernel hacking

（3）修改warn for stack frames larger than 的數值，將其修改為4096（最好不要大過這個數值）

（4）重新編譯內核模塊則不會出現如上的告警信息。

圖21 解決報錯

圖22 編譯成功

7.編譯和安裝模塊

接下來是編譯和安裝模塊。執行make modules_install。

圖23 執行make modules_install之后

8.安裝內核

注意，該步驟出現了警告，圖25下方給出了解決辦法，請先閱讀完這部分再進行操作。

將編譯好的內核文件復制到/boot目錄下，并更新GRUB配置：

圖24 出現警告

出現的 Warning: os-prober will not be executed... 警告，是因為 GRUB_DISABLE_OS_PROBER 可能被設置，導致 os-prober 工具不被執行，無法檢測其他可引導分區并添加到 GRUB 配置中。

圖25 解決警告

解決警告的過程：使用文本編輯器vim,打開/etc/default/grub文件，命令為sudo vim /etc/default/grub。在文件中找到GRUB_DISABLE_OS_PROBER這一行。如果該行被注釋（行首有#），去掉注釋符號#，并確保其值為false。保存并關閉/etc/default/grub文件后，在終端執行sudo update-grub命令。該命令會重新生成 GRUB 配置文件，應用剛才的修改。執行后，os-prober工具將被允許執行，掃描其他可引導分區并添加到 GRUB 配置中，相應警告也會消失。

圖26 重新生成grub文件

此時警告提示變為os-prober will be executed...，說明配置修改生效，os-prober工具已能正常執行去檢測其他可引導分區，這是預期的正確狀態。可查看/boot/grub/grub.cfg文件（使用sudo cat /boot/grub/grub.cfg查看內容），確認新內核及其他相關啟動項是否正確添加。

接下來要對/etc/default/grub文件進行配置。

圖27 打開/etc/default/grub文件

圖28 進行配置前

圖29 進行配置后

圖30 更新grub

實驗結果

執行reboot重啟系統。

圖31 重啟系統界面

圖32?檢查新內核

執行uname -r查看內核版本。結果是6.13.1，說明成功。

關于報錯的總結

①編譯內核時出現 “fatal error: libelf.h: 沒有那個文件或目錄” 和 “fatal error: gelf.h: 沒有那個文件或目錄” 的錯誤，這是因為缺少相關開發庫文件。通過執行sudo apt-get install libelf-dev命令安裝libelf開發庫，解決了該問題，使編譯能夠繼續進行。

②在編譯內核模塊驅動時，出現 “the frame size of 1152 bytes is larger than 1024 bytes” 的錯誤。這是由于內核中設置的堆棧報警大小默認為 1024bytes。通過make menuconfig進入內核配置界面，找到 “Kernel hacking” -> “Compile - time checks and compiler options”，將 “Warn for stack frames larger than” 的數值修改為 4096，重新編譯內核模塊后，消除了警告信息。

③安裝內核時出現 “Warning: os - prober will not be executed...” 的警告，這是因為GRUB_DISABLE_OS_PROBER可能被設置，導致os - prober工具不被執行，無法檢測其他可引導分區并添加到 GRUB 配置中。使用sudo vim /etc/default/grub打開文件，找到GRUB_DISABLE_OS_PROBER這一行，去掉注釋符號#并確保其值為false，保存并關閉文件后執行sudo update - grub命令，重新生成 GRUB 配置文件，解決了該警告問題。

如果對你有幫助的話，請為我點個贊吧?