下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
Linux始于1991年，是一名芬兰学生Linus Torvalds的业余爱好项目。该项目日臻成熟、不断发展，如今在世界各地约有1000名贡献者。现在，无论是在嵌入式系统中还是在服务器上，Linux都是必不可少的操作系统。
内核是操作系统的核心部分，其开发并不简单。与其他操作系统相比，Linux拥有许多优点：它是免费的，有良好的文档记录，还有一个大型社区，可以在不同的平台间移植，提供对源代码的访问，并且有许多免费的开源软件。
本书将尽可能让描述具有普适性。有一个特殊的主题，称为设备树，它还不是一个完整的x86特性。因此这个主题将专门讨论ARM处理器，特别是那些完全支持设备树的处理器。为什么采用这些架构？因为它们主要用于台式机和服务器（x86），以及嵌入式系统（ARM）。
本章将讨论以下主题：
●设置开发环境；
●配置和构建Linux内核。
当你在嵌入式系统领域工作时，甚至在设置开发环境之前，你必须熟悉如下专业术语。
●目标机：生成构建（build）所产生的二进制文件的目标机器。这台机器将运行二进制文件。
●宿主机：执行构建过程的机器。
●编译：也称为本地编译或本地构建。当目标机和宿主机相同时，就会发生这种情况。也就是说，当你在机器A（宿主机）上编译一个二进制文件时，它将在同一台机器A（目标机）或其他同类机器上执行。原生编译需要一个原生编译器，因此原生编译器的目标机和宿主机是相同的。
●交叉编译：目标机和宿主机是不同的。在这里，你可以在机器A（宿主机）构建一个将在机器B（目标机）上执行的二进制文件。在这种情况下，宿主机（机器A）必须安装支持目标体系结构的交叉编译器。因此，交叉编译器是目标机和宿主机不同的编译器。
●由于嵌入式计算机的资源（CPU、RAM、磁盘等）有限或较少，因此宿主机通常是强大得多的x86机器，有更多的资源来加速开发过程。然而，在过去几年，嵌入式计算机变得更加强大，它们越来越多地用于本地编译（因此用作宿主机）。一个典型的例子是树莓派4，它具有强大的四核CPU和高达8GB的RAM。
本章将使用x86机器作为宿主机，创建本地构建或进行交叉编译。因此，“本地构建”一词将指代“x86本地构建”。
要快速检查本机信息，可以使用以下命令：
lsb_release -a Distributor ID：Ubuntu Description：Ubuntu 18.04.5 LTS Release：18.04 Codename：bionic
笔者的计算机是一台华硕RoG，它有一颗16核的AMD Ryzen CPU（你可以使用lscpu命令获取这些信息）、16GB的RAM，以及256GB的SSD（Solid State Disk，固态硬盘）和1TB的硬盘驱动器（你可以使用df -h命令获取这些信息）。可以说，一个四核CPU和4GB或8GB的RAM应该足够了，但会导致构建时间延长。笔者最喜欢的编辑器是Vim你也可以自由使用自己最喜欢的编辑器。如果你使用的是台式机，则可以使用目前正被广泛使用的Visual Studio Code（简称VS Code）。
现在我们已经熟悉了将要使用的与编译相关的关键字，下面可以开始设置宿主机了。
在开始开发流程之前，需要设置开发环境。专用于Linux开发的环境非常简单——至少在基于Debian的系统中是这样。
在宿主机上，需要安装以下几个包：
$ sudo apt update
$ sudo apt install gawk wget git diffstat unzip \
texinfo gcc-multilib build-essential chrpath socat \
libsdl1.2-dev xterm ncurses-dev lzop libelf-dev make
在上面的代码中，我们安装了一些开发工具和一些必要的库，以便在配置Linux内核时拥有良好的用户界面。
现在，我们需要安装编译器和工具（链接器、汇编器等），以确保构建过程正常工作并为目标机生成可执行文件。这组工具称为Binutils，编译器加Binutils（如果有的话，再加上其他构建时依赖库）的组合称为工具链。因此，你需要理解“我需要（某个）体系结构的工具链”或类似句子的含义。
在开始编译之前，我们需要安装必要的包和工具用于本地编译或ARM交叉编译，也就是工具链。GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件）是Linux内核支持的编译器。Linux内核中定义的许多宏都与GCC相关。因此，我们使用GCC作为（交叉）编译器。
可以使用以下工具链安装命令进行本地编译：
sudo apt install gcc binutils
当需要进行交叉编译时，必须识别并安装正确的工具链。与本机编译器相比，交叉编译器可执行文件的前缀是目标操作系统、体系结构和（有时候是）库的名称。因此，为了识别特定于体系结构的工具链，我们定义了如下命名约定：arch[-vendor][-os]-abi。下面看看这个命名约定中的字段是什么意思。
●arch标识架构，即ARM、MIPS、x86、i686等。
●vendor为工具链供应商（公司），即Bootlin、Linaro、none（如果没有工具链供应商的话）等，或者省略该字段。
●os是目标操作系统，即Linux或none（裸机）。如果省略，则假定为裸机。
●abi代表应用程序二进制接口。它指的是底层二进制文件的结构，包括函数调用约定、参数传递方式等。可能的约定包括eabi、gnueabi和gnueabihf。
❏eabi代表要编译的代码将运行在裸机ARM核心上。
❏gnueabi代表将编译用于Linux的代码。
❏gnueabihf与gnueabi相同，但末尾的hf表示硬浮点，这表明编译器及其底层库使用的是硬件浮点指令，而不是浮点指令的软件实现，如定点软件实现。如果没有可用的浮点硬件，指令将被捕获并由浮点仿真模块执行。使用软件模拟时，功能上唯一的实际区别是执行速度变慢。
下面是一些工具链的名称，读者可以通过它们来理解工具链的命名约定。
●arm-none-eabi：一个针对ARM架构的工具链。它没有供应商，针对裸机系统（不针对操作系统），并遵循ARM EABI。
●arm-none-linux-gnueabi或arm-linux-gnueabi：我们可以使用这个工具链提供的默认配置（ABI）为运行在Linux上的ARM体系结构生成对象。请注意，arm- none-linux-gnueabi与arm-linux-gnueabi是相同的，因为当未指定供应商时，我们假定没有供应商。支持硬件浮点的工具链变体是arm-linux-gnueabihf或arm-none-linux-gnueabihf。
现在我们已经熟悉了工具链的命名约定，从而可以确定哪些工具链能够用于目标架构进行交叉编译。
要在32位的ARM机器上进行交叉编译，可以使用以下命令安装工具链：
sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf binutils-arm-linux-gnueabihf
请注意，在Linux树和GCC中，64位的ARM后端/支持称为aarch64。因此，交叉编译器必须有类似gcc-aarch64-linux-gnu*的名称，而Binutils必须有类似binutils -aarch64-linux-gnu*的名称。因此，对于64位的ARM工具链，可以使用以下命令：
sudo apt install make gcc-aarch64-linux-gnu binutils-aarch64-linux-gnu
注意
aarch64只支持/提供硬件浮点aarch64工具链，因此不需要在末尾指定hf。
请注意，并非所有版本的编译器都能编译给定的Linux内核版本。因此，考虑Linux内核版本和编译器（GCC）版本是很重要的。虽然前面的命令安装了你所使用的Linux发行版支持的最新版本，但也可以指定特定的版本。要实现这一点，可以使用gcc-<version>- <arch>-linux-gnu*。
例如，要安装aarch64的GCC 8，可以使用以下命令：
sudo apt install gcc-8-aarch64-linux-gnu
现在工具链已经安装完毕，我们可以查看分发包管理器选择的版本。例如，要检查安装了哪个版本的aarch64交叉编译器，可以使用以下命令：
$ aarch64-linux-gnu-gcc --version aarch64-linux-gnu-gcc (Ubuntu/Linaro 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0 Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc. [...]
对于32位的ARM变体，可以使用以下命令：
$ arm-linux-gnueabihf-gcc --version arm-linux-gnueabihf-gcc (Ubuntu/Linaro 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0 Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc. [...]
最后，对于本地版本，可以使用以下命令：
$ gcc --version gcc (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0 Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
现在已经设置好了开发环境，并确保使用了正确的工具版本，我们可以开始下载Linux内核源代码并深入研究它们了。
在内核早期（直到2003年），Linux使用了奇偶版本控制风格，其中奇数表示稳定，偶数表示不稳定。当2.6版本发布时，版本控制模式切换为X.Y.Z。
●X：实际的内核版本，也称为主版本。当向后不兼容的API发生更改时，它会递增。
●Y：一个小的修改。在以向后兼容的方式添加功能之后，它会递增。
●Z：一个补丁，表示与错误修复相关的版本。
这被称为语义版本控制，一直持续到版本2.6.39。后来Linus Torvalds决定将版本更新到3.0，这意味着语义版本控制在2011年结束，之后采用了X.Y方案。
到了3.20版本，Linus认为不能再增加Y了。因此，他决定切换到任意的版本控制方案，每当Y大到用手指数不过来的时候，就增加X。这就是版本从3.20直接变化为4.0的原因。
现在，内核使用任意的X.Y版本控制方案，这与语义版本控制无关。
根据Linux内核发布模型，内核总有两个最新版本：稳定版本和长期支持（Long-Term Support，LTS）版本。所有的bug修复和新特性都由子系统维护者收集和准备，然后提交给Linus Torvalds，以便将它们包含到Linux树中。Linux树又称为主线Linux树，或者称为master Git存储库。每个稳定的版本都起源于此。
每个新的内核版本在发布之前，都会通过发布候选标签提交给社区，以便开发人员测试和完善所有的新功能。根据这个周期内收到的反馈，Linus会决定最终版本是否可以发布。当Linus确信新内核已经准备就绪时，他就会发布最终版本。我们称这个版本为“稳定”版本，而不是“候选版本”：这些版本是vX.Y版本。
发布版本没有严格的时间表，但新的主线内核通常每两三个月发布一次。稳定的内核版本基于Linus版本，也就是主线树版本。
稳定的内核在由Linus发布之后，就会出现在linux-stable树中并成为一个分支，可以接收错误修复。之所以被称为稳定树（stable tree），是因为它用于跟踪先前发布的稳定内核。它由Greg Kroah-Hartman维护和策划，但所有修复都必须首先进入Linus的代码树（后文简称Linus树），即主线存储库。一旦在主线存储库中修复了bug，就可以将其应用于之前发布的内核，这些内核仍然由内核开发社区维护。所有已经向后移植到稳定版本的修复程序，在考虑移植之前都必须满足一组重要的标准，其中之一是它们“必须已经存在于Linus树中”。
注意
修正过错误的内核版本被认为是稳定的。
例如，在Linus发布4.9内核时，稳定内核是基于内核编号方案发布的，即4.9.1、4.9.2、4.9.3，依此类推。这样的版本称为bug修复内核版本（bugfix kernel release），其序列通常缩短为“4.9.Y”，表示其在稳定内核发布树中的分支。每个稳定的内核发布树都由其内核开发者维护，该内核开发者将负责为发布选择必要的补丁，并进行审查/发布。通常，在下一个主线内核可用之前，只会发布几个修正过错误的内核版本，除非它被指定为长期维护内核。
在每个子系统和内核维护者存储库中，我们可以找到Linus树或稳定树。在Linus树中，只有一个分支，也就是主分支。它的标签要么是稳定版本，要么是候选版本。在稳定树中，每个稳定内核版本都有一个分支（名为<A.B>.y，其中<A.B>是Linus树中的发布版本），而每个分支则包含其bug修复内核版本。
在本书中，我们将使用Linus树，可以使用以下命令下载Linus树：
git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git --depth 1 git checkout v5.10 ls
在上面的命令中，我们使用--depth 1来避免下载历史记录（或者只选择上一次提交的历史记录），这可以显著降低下载文件的大小并节省时间。由于Git支持分支和标记，因此checkout命令允许你切换到特定的标记或分支。在这个例子中，我们切换到v5.10标签。
注意
在本书中，我们将使用Linux内核v5.10。
下面让我们来看看主线内核源代码目录的内容。
●arch/：为了尽可能通用，特定于体系结构的代码会与其他代码分开。该目录包含特定于处理器的代码，这些代码组织在每个体系结构的子目录中，如alpha/、arm/、mips/、arm64/等。
●block/：该目录包含块存储设备的代码。
●crypto/：该目录包含加密API和加密算法的代码。
●certs/：该目录包含证书和签名文件，用于启用模块签名，以便内核加载签名过的模块。
●documentation/：该目录包含用于不同内核框架和子系统的API的描述。在公共论坛上提问之前，你应该先查看该目录。
●drivers/：这是内容最繁多的目录，因为随着设备驱动程序的合并，它会不断增长。该目录包含每个设备的驱动程序，它们被组织在不同的子目录中。
●fs/：该目录包含内核支持的不同文件系统的实现，如NTFS、FAT、ETX{2,3,4}、sysfs、procfs、NFS等。
●include/：该目录包含内核头文件。
●init/：该目录包含初始化和启动代码。
●ipc/：该目录包含进程间通信（Inter-Process Communication，IPC）机制的实现，如消息队列、信号量和共享内存。
●kernel/：该目录包含基本内核中与体系结构无关的部分。
●lib/：该目录包含库例程和一些辅助函数，比如通用的内核对象（kobject）处理程序和循环冗余码（Cyclic Redundancy Code，CRC）计算函数。
●mm/：该目录包含内存管理代码。
●net/：该目录包含网络协议代码（无论网络类型是什么）。
●samples/：该目录包含各个子系统的设备驱动程序示例。
●scripts/：该目录包含内核使用的脚本和工具，此外还包含其他一些有用的工具。
●security/：该目录包含安全框架代码。
●sound/：该目录包含音频子系统代码。
●tools/：该目录包含Linux内核开发和各种子系统的测试工具，如USB、虚拟宿主机测试模块、GPIO、IIO和SPI等。
●usr/：该目录当前包含initramfs实现。
●virt/：这是虚拟化目录，其中包含用于hypervisor的内核虚拟机（Kernel-based Virtual Machine，KVM）模块。
为确保可移植性，任何特定于体系结构的代码都应该放在arch目录下。此外，与用户空间API相关的内核代码（系统调用、/proc、/sys等）不应更改，因为更改会破坏现有的程序。
在本节中，我们熟悉了Linux内核的源代码。在浏览了Linux内核的所有源代码之后，将它们配置得能够编译内核似乎是很自然的事情。
在Linux内核源代码中，有许多可用的驱动程序/特性和构建选项。配置过程包括选择哪些特性/驱动程序，选择的这些选项将成为编译过程的一部分。根据我们是执行本地编译还是交叉编译，有些环境变量必须在配置过程开始之前定义。
内核的Makefile调用的编译器是$(CROSS_COMPILE)gcc。也就是说，CROSS_ COMPILE是交叉编译工具（gcc、as、ld、objcopy等）的前缀，必须在调用make时指定，或者必须在执行任何make命令之前导出。只有gcc以及与之相关的Binutils可执行文件的前缀是$(CROSS_COMPILE)。
请注意，这里做了各种假设，Linux内核构建基础设施会根据目标机体系结构启用各种选项/特性/标志。为此，除了交叉编译器前缀，还必须指定目标机的体系结构，这可以通过ARCH环境变量来完成。
因此，典型的Linux配置或构建命令如下：
ARCH=<XXXX> CROSS_COMPILE=<YYYY> make menuconfig
也可以使用如下命令：
ARCH=<XXXX> CROSS_COMPILE=<YYYY> make <make-target>
如果启动命令时不希望指定这些环境变量，则可以将它们导出到当前shell中，示例如下：
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu export ARCH=aarch64
请记住，如果没有指定这些环境变量，本地宿主机将成为目标机。也就是说，如果省略CROSS_COMPILE或未设置CROSS_COMPILE，$(CROSS_COMPILE)gcc将得到gcc，对于调用的其他工具亦如此（例如，$(CROSS_COMPILE)ld将得到ld）。
以同样的方式，如果ARCH（目标体系结构）被省略或没有设置，则默认执行make的宿主机，默认为$(uname -m)。
因此，要想使用gcc为宿主机体系结构本地编译内核，就应该保持CROSS_COMPILE和ARCH未定义。
Linux内核是一个基于Makefile的项目，其中包含数千个选项和驱动程序。每个启用的选项都可以使另一个选项可用，或者可以将特定的代码拉入构建。要配置内核，可以对基于ncurses的接口使用make menuconfig命令，或对基于X的接口使用make xconfig命令。基于ncurses的接口配置如图1.1所示。
对于大多数选项，你有3个选择。但在配置Linux内核时，我们可以列出5种类型的选项，具体如下。
●布尔选项，有两个选择。
❏(blank)，它禁用此功能。当这个选项在配置菜单中突出显示时，你可以按N来省略功能。它等同于false，当它被禁用时，生成的配置选项会在配置文件中被注释掉。
❏(*)，它在内核中静态编译。这意味着当内核第一次被加载时，它将始终存在。它等价于true，你可以在配置菜单中选中一个功能并按Y。得到的选项将在配置文件中显示为CONFIG_<OPTION >=y，例如CONFIG_INPUT_ EVDEV=y。
图1.1 内核配置界面
●三态选项，即除了可以接受布尔值状态，还可以接受第3种状态，它在配置窗口中被标记为(M)。该选项在配置文件中的结果为CONFIG_<OPTION>=m，例如CONFIG_ INPUT_ EVDEV=m。要生成一个可加载的模块（如果这个选项允许的话），你可以按下M选择这个特性。
●字符串选项，接受字符串值，例如CONFIG_CMDLINE="noinitrd console= ttymxc0, 115200"。
●Hex选项，接受十六进制值，例如CONFIG_PAGE_ OFFSET=0x80000000。
●Int选项，接受整数值，例如CONFIG_CONSOLE_ LOGLEVEL_DEFAULT=7。
选中的选项将存储在源代码树的根目录下的.config文件中。
想要知道哪种配置在你的平台上可以有效运行是很难的。大多数情况下，不需要从头开始配置。每个arch目录下都有默认配置文件和功能配置文件，你可以将它们作为起点（重要的是要从已经可用的配置开始）：
ls arch/<your_arch>/configs/
对于基于ARM的32位CPU，这些配置文件可以在arch/arm/configs/目录中找到。在这种体系结构中，每个CPU系列通常只有一个默认配置。例如，对于i.MX6-7处理器，默认的配置文件是arch/arm/configs/imx_v6_v7_defconfig。但是，在基于ARM的64位CPU上，只有一个大的默认配置可以定制。它位于arch/arm64/configs/目录中，称为defconfig。类似地，对于x86处理器，我们可以在arch/x86/configs/目录中找到相关文件。这里有两个默认的配置文件——i386_defconfig和x86_64_defconfig，分别用于32位和64位的x86体系结构。
给定一个默认配置文件，内核配置命令如下：
make <foo_defconfig>
运行该命令将在主目录（根目录）中生成一个新的.config文件，而旧的.config文件将被重命名为.config.old。这可以方便地恢复以前的配置更改。然后，可以使用以下命令自定义配置：
make menuconfig
保存更改将更新.config文件。虽然你可以与协作者共享此配置，但你最好创建一个与Linux内核源代码中提供的配置文件相同的最小格式的默认配置文件。为此，可以使用以下命令：
make savedefconfig
该命令将创建一个最小的配置文件（因为不存储非默认设置）。生成的默认配置文件称为defconfig，存储在源代码树的根目录中。你可以使用以下命令将其存储到另一个位置：
mv defconfig arch/<arch>/configs/myown_defconfig
这样你就可以在Linux内核源代码中共享同一个参考配置，其他开发者现在可以通过执行以下命令得到与你相同的.config文件：
make myown_defconfig
请注意，对于交叉编译，必须在执行任何make命令之前设置ARCH和CROSS_COMPILE，即使对内核配置也是如此；否则，你的配置可能会出现意外更改。
根据目标系统的不同，可以使用以下配置命令。
●要在64位的x86处理器上进行本地编译，命令非常简单（可以省略编译选项）：
make x86_64_defconfig make menuconfig
●给定一个基于ARM i.MX6的32位板，可以执行以下命令：
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- make imx_v6_v7_defconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- make menuconfig
使用第一组命令，你可以将默认选项存储在.config文件中；而使用第二组命令，你可以根据需要更新（添加/删除）各种选项。
对于64位ARM板，可以执行以下命令：
ARCH=aarch64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- make defconfig ARCH=aarch64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- make menuconfig
你可能会在使用xconfig时遇到Qt4错误。在这种情况下，应该直接使用以下命令来安装缺少的包：
sudo apt install qt4-dev-tools qt4-qmake
注意
你可能正在从旧内核切换到新内核。给定旧的.config文件，你可以将其复制到新的内核源代码树中，然后执行make oldconfig命令。如果新内核中有新选项，系统将提示你是否将这些选项包括进去。但是，你可能希望对这些选项使用默认值。在这种情况下，应执行make olddefconfig命令。最后，如果要拒绝所有新选项，应执行make oldnoconfig命令。
要找到初始配置文件，也可以有更好的选择，尤其当你的计算机已经在运行时。Linux发行版Debian和Ubuntu将.config文件保存在/boot目录下，所以可以使用以下命令复制此配置文件：
cp /boot/config-`uname -r` .config
其他Linux发行版可能不会这样做。因此，建议你始终启用IKCONFIG和IKCONFIG_ PROC内核配置选项，这将允许你通过/proc/config.gz访问.config文件。这是一个标准方法，适用于嵌入式发行版。
现在可以配置内核了，让我们列举一些有用的内核配置特性，这些内核配置特性可能值得你在内核中启用。
●IKCONFIG和IKCONFIG_PROC：笔者认为它们最重要。它们使内核配置在运行时可用，你可以在其他系统中重用此配置，或者只是查找特定功能的启用状态。例如：
# zcat /proc/config.gz | grep CONFIG_SOUND
CONFIG_SOUND=y
CONFIG_SOUND_OSS_CORE=y
CONFIG_SOUND_OSS_CORE_PRECLAIM=y
# CONFIG_SOUNDWIRE is not set
#
●CMDLINE_EXTEND和CMDLINE：前者是一个布尔值，它允许你从配置中扩展内核命令行；后者是一个包含实际命令行扩展值的字符串，例如CMDLINE= "noinitrd usbcore.authorized_default=0 "。
●CONFIG_KALLSYMS：这是一个布尔选项，用于访问/proc/kallsyms目录中的内核符号表（其中包含了符号与其地址之间的映射）。这对于跟踪器和其他需要将内核符号映射到地址的工具非常有用。该选项在输出oops消息时使用；否则代码清单将产生十六进制输出，会变得很难解读。
●CONFIG_PRINTK_TIME：当输出来自内核的消息时，该选项显示时间信息。这对于运行时发生的事件进行时间戳标记会有所帮助。
●CONFIG_INPUT_EVBUG：允许你调试输入设备。
●CONFIG_MAGIC_SYSRQ：允许你对系统进行一些控制（例如重新启动、转储一些状态信息等），即使在系统崩溃之后，只需要使用一些组合键即可执行。
●DEBUG_FS：允许你启用对调试文件系统的支持，可以在其中调试GPIO、CLOCK、DMA、REGMAP、IRQ和许多其他子系统。
●FTRACE和DYNAMIC_FTRACE：允许你启用功能强大的ftrace跟踪程序，以跟踪整个系统。启用ftrace跟踪程序后，它的一些枚举选项也可以启用，具体如下。
❏FUNCTION_TRACER：允许你跟踪内核中的任何非内联函数。
❏FUNCTION_GRAPH_TRACER：与前一个枚举选项的功能相同，但它显示了一个调用图（调用函数和被调用函数）。
❏IRQSOFF_TRACER：该枚举选项使你能够跟踪内核中IRQ的周期。
❏PREEMPT_TRACER：允许你测量抢占关闭的延迟。
❏SCHED_TRACER：允许你调度延迟跟踪。
现在内核已经配置好了，之后必须构建以生成一个可运行内核。在1.2.3节中，我们将描述内核的构建过程，以及预期的构建组件。
这一步需要你使用与配置步骤相同的shell，否则就必须重新定义ARCH和CROSS_COMPILE环境变量。
Linux内核是一个基于Makefile的项目。构建这样的项目需要使用make工具并执行make命令。对于Linux内核，make命令必须以普通用户身份在主内核源目录下执行。
默认情况下，如果没有指定，则make目标是所有的文件。在Linux内核源代码中，对于x86体系结构，它指向（或依赖）vmlinux bzImage modules目标；对于ARM或aarch64体系结构，它指向vmlinux zImage modules dtbs目标。
在这些目标中，bzImage是一个特定于x86体系架构的make目标，它会生成具有相同名称bzImage的二进制文件。Vmlinux也是一个make目标，用于生成一个名为vmlinux的Linux映像。zImage和dtbs都是ARM和aarch64体系架构专用的make目标：前者生成具有相同名称的Linux映像，后者则为目标机CPU构建设备树源。Modules作为一个make目标，将构建所有选定的模块（在配置中用m标记）。