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实时内核的编译

RT-Preempt 是在 Linux 社区 kernel 的基础上，加上相关的补丁，以使得 Linux 满足硬实时的需求。下面是编译配置流程，以内核 5.6.19 为例。

下载内核及 rt 补丁​

  1. 新建文件夹，用于存放内核及补丁
mkdir ~/rt-kernel && cd ~/rt-kernel
tip

使用外网访问，若无外网则使用手机热点访问。

  1. 下载 rt 补丁

  2. 下载 内核源码

caution

内核版本与补丁版本需要严格对应

  1. 打补丁
 sudo apt-get install libncurses-dev #安装依赖项
 tar -xzvf linux-5.6.19.tar.gz #解压内核
 gunzip patch-5.6.19-rt12.patch.gz #解压补丁
 cd linux-5.6.19/
 patch -p1 < ../patch-5.6.19-rt12.patch #打补丁
info

本文使用的内核是linux-5.6.19.tar.gz，rt 补丁是patch-5.6.19-rt12.patch.gz。

配置内核​

  1. 打开内核配置界面
make menuconfig
  1. 选 General setup，如果内核版本老一点没有下一步中的选项的话选 Processor Type and features

图1

  1. 选 Preemption Model (Voluntary Kernel Preemption (Desktop))

图2

  1. 选 Fully Preemptible Kernel (RT)，然后一直按 esc 键返回至主页面

图3

  1. 选 Kernel hacking

图4

  1. 选 Memory Debugging

图5

  1. 取消选择 Check for stack overflows，本来就没有选择可以忽略

  2. 按下‘/’搜索 DEBUG_INFO

图6

  1. 按下‘1’

图7

  1. 在 Compile the kernel with debug info 选项上按下‘n’，取消编译时产生 debug 文件

图8

tip

编译内核会产生一个极大的 debug 文件，实际安装时无需使用该文件，故可直接阻止其生成

内核编译​

  1. 编译并安装内核
CONFIG_DEBUG_INFO=n #阻止编译产debug文件
make -j`nproc` && make -j`nproc` bindeb-pkg #编译并打包
tip

'nproc'为 CPU 线程数。

然后你将获得

linux-firmware-image-5.6.19-rt12_5.6.19-rt12-1_amd64.deb
linux-headers-5.6.19-rt12_5.6.19-rt12-1_amd64.deb
linux-image-5.6.19-rt12_5.6.19-rt12-1_amd64.deb
linux-libc-dev_5.6.19-rt12-1_amd64.deb

安装内核​

tip

此时可用 U 盘拷贝.deb 包至其他设备进行安装，且无需再次编译

进入软件包的文件夹并安装内核

sudo dpkg -i linux-*.deb
  1. 更新 grub 并重启
sudo update-grub
sudo reboot
  1. 查看内核版本
uname -a

此时可以看到内核版本中有 PREEMPT RT 标识，可以进行 实时性测试

错误合集​

  1. 无法打开内核配置界面 menuconfig

    Q1:（linux-4.17.2 内核为例）

    root@simon-virtual-machine:/home/simon/Src/linux-4.17.2# make menuconfig
    YACC scripts/kconfig/zconf.tab.c
    /bin/sh: 1: bison: not found
    scripts/Makefile.lib:196: recipe for target 'scripts/kconfig/zconf.tab.c' failed
    make[1]: *** [scripts/kconfig/zconf.tab.c] Error 127
    Makefile:528: recipe for target 'menuconfig' failed
    make: *** [menuconfig] Error 2

    A1：

    apt-get install bison -y

    Q2：

    root@simon-virtual-machine:/home/simon/Src/linux-4.17.2# make menuconfig
    YACC scripts/kconfig/zconf.tab.c
    LEX scripts/kconfig/zconf.lex.c
    /bin/sh: 1: flex: not found
    scripts/Makefile.lib:188: recipe for target 'scripts/kconfig/zconf.lex.c' failed
    make[1]: *** [scripts/kconfig/zconf.lex.c] Error 127
    Makefile:528: recipe for target

    A2：

    sudo apt-get install flex