实验内容：在系统中下载统一发行版本的版本号较高的内核，编译之后运行自己编译的内核，并使用uname-r命令查看是否运行成功。

实验步骤：

1.查看实验环境和内核版本

图1 实验环境

VMware中虚拟机Ubuntu（24.04）、内存8G、CPU（8核）、磁盘128G（下载Ubuntu虚拟机的时候一定要注意分配足够的磁盘空间，建议100G）。

图2 查看内核版本

初始内核版本是6.11.0。

为了提升下载速度，换源：

我打算换清华源，从清华大学开源软件镜像站得知：从 Ubuntu 24.04 开始，Ubuntu 的软件源配置文件变更为 DEB822 格式，路径为 /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources

换源思路：将系统自带的对应文件做个备份，然后根据格式的选择做网页中（ubuntu | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror）对应的内容替换，即可使用选择的软件源镜像。

图3 查看Ubuntu版本

执行了lsb_release -a 命令，获取到系统信息：这是 Ubuntu 24.04.2 LTS 版本 ，代号为noble 。接下来换清华源，步骤如下：

备份源文件：

图4 备份源文件

执行sudo cp /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources备份当前软件源配置文件。这样就能正确找到源文件并将其备份到用户主目录下，文件名是ubuntu.sources.bak 。

图5 Ubuntu上没有安装vim

图5告诉我们Ubuntu上还没有vim，并且提供了安装不同版本vim的命令。

Vim是从vi发展出来的一个文本编辑器，最初的简称是Vi IMitation，随着功能的不断增加，正式名称改成了Vi IMproved。

下载vim:

图6 更新apt

在终端执行sudo apt update，因为软件包列表可能不是最新的，会导致找不到对应软件包。

图7 安装vim-gtk3

在Ubuntu软件包搜索中，与vim-gtk匹配的软件包是vim-gtk3,在终端执行 sudo apt-get install vim-gtk3 -y。什么是gtk3?因为这是vim安装的图形化界面。

Vim还需要进行配置，这不是本实验的内容，参考博客：基于 Ubuntu 系统的 Vim 全面配置（持续更新）_ubuntu vim-CSDN博客。（已配置vim到自动补全符号）。之后安装了VMware Tools。

前面已完成了备份，接下来要换清华源：

获取清华源配置：

访问清华大学开源软件镜像站（https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ ），找到 Ubuntu 镜像使用帮助，获取适用于 Ubuntu 24.04（代号noble ）的清华源配置内容 。

图8 原有内容

在终端执行sudo vim /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources ，删除原有内容，粘贴清华源配置（在上文给出的链接里面就有清华源配置内容）后按ESC退出插入模式，进入正常模式，输入:wq按回车键保存退出。

执行sudo apt update ，更新软件包索引，之后即可基于清华源进行软件安装、升级等操作 。

进入Linux 内核的官网，下载最新版本，或者其它版本的内核代码。在Linux系统中，只需要在命令行输入如下命令就可以下载Linux内核压缩包了。

2.下载内核

图9 执行“wget 下载链接”

3.解压

下载后在终端输入sudo tar-xvflinux-6.13.1.tar.xz解压缩。

图10 解压完成

之后要将解压的文件移动到/usr/src路径下。

图11 将解压缩文件移动到/usr/src中

也可以直接执行tar xf linux-6.13.1.tar.xz -C /usr/src，这样完成了解压并且放置到/usr/src路径下。

4.安装编译工具和依赖的软件包

接下来安装编译工具以及其它依赖的软件包，执行sudo apt-get install build-essential libncurces-dev bison flex libssl-dev zstd、sudo apt-get install libelf-dev。

（a）

(b)

图12安装编译工具以及依赖的软件包

按下Y接着执行即可。

5.配置内核

     在编译内核之前，对内核源代码进行配置。配置的目的主要是确定哪些模块会编译到内核当中。执行sudo make menuconfig进行配置。

图13 进入配置界面

对每个配置选项可通过点击<Select>来选择：

<*>或[*］：将该功能编译进内核；

[］：不将该功能编译进内核；

[M］：将该功能编译成可以在需要时动态

插入内核的模块。

图14 进行配置

     如图所示，将Compile also drivers which will not load和Compile the kernel with warnings as errors设置成将该功能编译进内核。进行保存后退出。（也可以不配置这两项内容，保持默认配置，Save--->ok--->Exit--->Exit）。

必做配置：

进入kernel hacking，然后修改warn for stack frames larger than 的数值，将其修改为4096（最好不要大过这个数值）。这一步骤的图在下文图21。

图15 查看.config文件属性

在 Linux 系统中使用ll（等同于 ls -l ）命令查看.config文件属性的结果。

接下来要对.config文件进行配置：

执行sudo vim .config打开当前目录下的 .config 文件，配置如下两项内容。

CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS=””

CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS=””

图16 vim 中打开 .config 文件

图17 配置.config文件前

如图17所示，在 vim 命令模式下（进入 vim 后默认是命令模式，如果不是，按 Esc 键进入 ），输入 /CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS ，然后按回车键。vim 会自动定位到首次出现该配置项的位置 。如果位置不对，可按 n 键查找下一个匹配项。找到之后，按i键进入插入模式，删除双引号内的内容（如果有 ），使其变为 CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="" 。同理，找到 CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS 所在行，按i键进入插入模式，删除双引号内的内容（如果有 ），设置为 CONFIG_SYSTEM_REVOCATION_KEYS="" 。

按 Esc 键回到命令模式，然后输入 :wq 并回车，保存修改并退出 vim 。

6.编译内核

前情提要：因为没安装libelf-dev以及配置内核（warn for stack frames larger than 的数值）发生了报错(上文已经告诉读者进行了操作，如果前面操作过了应该不会出现报错)，如果在前面没有安装libelf-dev以及配置内核，为了避免报错，请在编译内核前请执行sudo apt-get install libelf-dev、执行sudo make menuconfig进行配置（具体操作界面见图21）。

利用make命令开始编译内核。使用 -j 选项来多线程处理，可以更有效的利用CPU资源。参数是并发数量，通常可以是CPU的2倍。如图18所示，使用sudo make -j$(nproc)。sudo make -j$(nproc) 是在 Linux 系统中用于并行编译内核或其他软件项目的命令。

图18 编译内核

 （a）

(b)

(c)

(d)

（e）

图19 编译内核过程中出现错误

从报错信息 “fatal error: libelf.h: 没有那个文件或目录” 和 “fatal error: gelf.h: 没有那个文件或目录” 可知，是缺少相关开发库文件导致编译失败 。libelf 库用于处理 ELF（可执行与可链接格式）文件，编译内核时部分工具和模块依赖它。

可通过以下命令安装 libelf 开发库来解决：sudo apt-get install libelf-dev。安装完成后，重新执行 sudo make -j$(nproc) 命令继续编译内核 。

图20 再次报错

    在编译内核模块驱动时，如果出现如上报错信息，主要是因为内核中设置了堆栈报警大小，其默认为1024bytes。将其修改为4096既可以消除告警信息。

解决方法：

（1）make menuconfig

（2）kernel hacking

（3）修改warn for stack frames larger than 的数值，将其修改为4096（最好不要大过这个数值）

（4）重新编译内核模块则不会出现如上的告警信息。

图21 解决报错

图22 编译成功

7.编译和安装模块

接下来是编译和安装模块。执行make modules_install。

图23 执行make modules_install之后

8.安装内核

注意，该步骤出现了警告，图25下方给出了解决办法，请先阅读完这部分再进行操作。

将编译好的内核文件复制到/boot目录下，并更新GRUB配置：

图24 出现警告

出现的 Warning: os-prober will not be executed... 警告，是因为 GRUB_DISABLE_OS_PROBER 可能被设置，导致 os-prober 工具不被执行，无法检测其他可引导分区并添加到 GRUB 配置中。

图25 解决警告

解决警告的过程：使用文本编辑器vim,打开/etc/default/grub文件，命令为sudo vim /etc/default/grub。在文件中找到GRUB_DISABLE_OS_PROBER这一行。如果该行被注释（行首有#），去掉注释符号#，并确保其值为false。保存并关闭/etc/default/grub文件后，在终端执行sudo update-grub命令。该命令会重新生成 GRUB 配置文件，应用刚才的修改。执行后，os-prober工具将被允许执行，扫描其他可引导分区并添加到 GRUB 配置中，相应警告也会消失。

图26 重新生成grub文件

此时警告提示变为os-prober will be executed...，说明配置修改生效，os-prober工具已能正常执行去检测其他可引导分区，这是预期的正确状态。可查看/boot/grub/grub.cfg文件（使用sudo cat /boot/grub/grub.cfg查看内容），确认新内核及其他相关启动项是否正确添加。

接下来要对/etc/default/grub文件进行配置。

图27 打开/etc/default/grub文件

图28 进行配置前

图29 进行配置后

图30 更新grub

实验结果

执行reboot重启系统。

图31 重启系统界面

图32 检查新内核

执行uname -r查看内核版本。结果是6.13.1，说明成功。

关于报错的总结

①编译内核时出现 “fatal error: libelf.h: 没有那个文件或目录” 和 “fatal error: gelf.h: 没有那个文件或目录” 的错误，这是因为缺少相关开发库文件。通过执行sudo apt-get install libelf-dev命令安装libelf开发库，解决了该问题，使编译能够继续进行。

②在编译内核模块驱动时，出现 “the frame size of 1152 bytes is larger than 1024 bytes” 的错误。这是由于内核中设置的堆栈报警大小默认为 1024bytes。通过make menuconfig进入内核配置界面，找到 “Kernel hacking” -> “Compile - time checks and compiler options”，将 “Warn for stack frames larger than” 的数值修改为 4096，重新编译内核模块后，消除了警告信息。

③安装内核时出现 “Warning: os - prober will not be executed...” 的警告，这是因为GRUB_DISABLE_OS_PROBER可能被设置，导致os - prober工具不被执行，无法检测其他可引导分区并添加到 GRUB 配置中。使用sudo vim /etc/default/grub打开文件，找到GRUB_DISABLE_OS_PROBER这一行，去掉注释符号#并确保其值为false，保存并关闭文件后执行sudo update - grub命令，重新生成 GRUB 配置文件，解决了该警告问题。

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