特征

• 使用 Docker 编译内核，无需在宿主机中配置编译环境
• 使用 Busybox 制作初始内存磁盘
• 使用 QEMU 模拟器加载内核
• 对于网络问题，均已给出国内替代方案

测试环境

$ uname -a
Linux 5.15.0-60-generic #66-Ubuntu SMP Fri Jan 20 14:29:49 UTC 2023 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

$ cat /etc/issue
Ubuntu 22.04.2 LTS \n \l

$ lscpu
Model name:            Intel(R) Core(TM) i5-8260U CPU @ 1.60GHz

$ cat /proc/meminfo
MemTotal:       16122780 kB

$ docker --version
Docker version 23.0.1, build a5ee5b1

$ qemu-system-i386 --version
QEMU emulator version 6.2.0 (Debian 1:6.2+dfsg-2ubuntu6.6)

注意：由于多核编译中发现 4G 内存会出现 out of memory 现象，建议内存配备 8G 或以上。

演示视频

5分钟编译Linux-2.6.26内核+使用busybox制作initrd+qemu运行

步骤

克隆仓库

git clone https://gitee.com/jklincn/build-linux-2.6.26.git
cd build-linux-2.6.26

注意： Github 仓库为 Gitee 镜像仓库，可自行更改 URL

Github 仓库地址：https://github.com/jklincn/Build-linux-2.6.26 ，欢迎前往 star

仓库中包含

• dockerfile：构建 docker 镜像的文本文件
• patch-2.6.26：linux-2.6.26 内核的补丁文件

准备Docker镜像

安装 Docker Engine

参见 Install Docker Engine

构建镜像

docker build -t build-env .

构建速度取决于处理器性能与网络质量（已使用 opentuna 源加速）

镜像使用方法

docker run --rm -v $(pwd)/[source]:/src build-env [target]

• [source]：源代码文件夹
• [target]：对应 Makefile 中可选目标，当 target 为空时，默认 make help

例如，编译 linux 内核时，可以使用如下命令生成默认配置文件

docker run --rm -v $(pwd)/linux-2.6.26:/src build-env defconfig

注意：镜像的 make 命令自动使用 -j 参数开启全核编译

编译Linux内核

准备内核源码

wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.26.tar.xz

或者使用北京外国语大学镜像源加速：

wget https://mirrors.bfsu.edu.cn/kernel/v2.6/linux-2.6.26.tar.xz

解压

tar xf linux-2.6.26.tar.xz

由于官方的源码中有错误，直接编译会报错，因此需要打补丁

patch -p0 < patch-2.6.26

使用容器编译内核

生成默认配置文件

docker run --rm -v $(pwd)/linux-2.6.26:/src build-env ARCH=i386 defconfig

编译 bzImage

docker run --rm -v $(pwd)/linux-2.6.26:/src build-env ARCH=i386 bzImage

（可选）如果需要对内核进行配置，可以使用菜单修改配置文件（注意使用 -it 参数启动交互）

docker run -it --rm -v $(pwd)/linux-2.6.26:/src build-env ARCH=i386 menuconfig

创建初始内存磁盘

准备 Busybox 源码

wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.30.1.tar.bz2

解压

tar xf busybox-1.30.1.tar.bz2

使用容器编译安装 Busybox

生成默认配置文件

docker run --rm -v $(pwd)/busybox-1.30.1:/src build-env defconfig

使用菜单修改配置文件（注意使用 -it 参数启动交互）

docker run -it --rm -v $(pwd)/busybox-1.30.1:/src build-env menuconfig

1. 选择静态链接

   Settings -> Build static binary（no share libs）-> Press 'y'
   

2. 关闭 job control

   Shells -> Job control -> Press 'n'
   

3. 保存设置退出界面

编译安装 Busybox

docker run --rm -v $(pwd)/busybox-1.30.1:/src build-env install

制作镜像

dd if=/dev/zero of=initrd.img count=1024 bs=4096
mkfs.ext2 initrd.img

创建字符设备

mkdir rootfs
sudo mount -o loop initrd.img rootfs
sudo mkdir rootfs/dev
sudo mknod rootfs/dev/console c 5 1
sudo mknod rootfs/dev/null c 1 3
sudo mknod rootfs/dev/ram b 1 0

拷贝 Busybox

sudo cp -r busybox-1.30.1/_install/* rootfs
sudo umount rootfs

在QEMU中运行内核

安装 QEMU

参见 Download QEMU

使用 QEMU 启动

qemu-system-i386 -nographic -kernel linux-2.6.26/arch/x86/boot/bzImage -initrd initrd.img -append "root=/dev/ram init=/bin/sh console=ttyS0"

如果成功，最后会输出如下信息，即可使用 busybox 中的系统常见程序（位于 /bin ）。

RAMDISK: ext2 filesystem found at block 0
RAMDISK: Loading 4096KiB [1 disk] into ram disk... done.
VFS: Mounted root (ext2 filesystem) readonly.
Freeing unused kernel memory: 240k freed
/ # 

虚拟机中可能遇见的问题

Failed to execute /bin/sh. Attempting defaults...

Kernel panic - not syncing: No init found. Try passing init= option to kernel.

此错误在虚拟机中比较常见，个人猜测是虚拟机中磁盘制作有问题。如果有人知道问题欢迎联系。

再重新使用 QEMU 启动。