gcc與linux內核

❶ 什麼是linux kernel有什麼作用

Linux內核（英語：Linux kernel）是一種開源的類Unix操作系統宏內核。

工作於平板電腦、智能手機及智能手錶的Android操作系統同樣通過Linux內核提供的服務完成自身功能。

一個計算機系統是一個硬體和軟體的共生體，它們互相依賴，不可分割。計算機的硬體，含有外圍設備、處理器、內存、硬碟和其他的電子設備組成計算機的發動機。但是沒有軟體來操作和控制它，自身是不能工作的。

完成這個控制工作的軟體就稱為操作系統，在Linux的術語中被稱為「內核」，也可以稱為「核心」。Linux內核的主要模塊（或組件）分以下幾個部分：存儲管理、CPU和進程管理、文件系統、設備管理和驅動、網路通信，以及系統的初始化（引導）、系統調用等。

整個Linux操作系統家族基於該內核部署在傳統計算機平台（如個人計算機和伺服器，以Linux發行版的形式）和各種嵌入式平台，如路由器、無線接入點、專用小交換機、機頂盒、FTA接收器、智能電視、數字視頻錄像機、網路附加存儲（NAS）等。

工作於平板電腦、智能手機及智能手錶的Android操作系統同樣通過Linux內核提供的服務完成自身功能。盡管於桌面電腦的佔用率較低，基於Linux的操作系統統治了幾乎從移動設備到主機的其他全部領域。截至2017年11月，世界前500台最強的超級計算機全部使用Linux。

(1)gcc與linux內核擴展閱讀：

編程語言

Linux是用C語言中的GCC版（這種C語言有對標准C進行擴展）寫的，還有幾個用匯編語言（用的是GCC的"AT&T風格"）寫的目標架構短段。因為要支持擴展的C語言，GCC在很長的時間里是唯一一個能正確編譯Linux的編譯器。

有許多其他的語言用在一些方面上，主要集中在內核構建過程中（這里指從源代碼創建可引導鏡像）。包括Perl、Python和多種腳本語言。有一些驅動可能是用C++、Fortran或其他語言寫的，但是這樣是強烈不建議的。

編譯器兼容性

GCC是Linux內核源代碼的預設編譯器。在2004年，Intel主張通過修改內核，以便Intel C++編譯器能正確編譯內核。在2009年，有通過修改內核2.6.22版而成功編譯的報告（並帶來平均8-9%性能增長）。

自從2010年，已經開始進行使用Clang建造Linux內核的努力，Clang是一個可作為替代的C語言編譯器；截止2014年4月12日，官方內核幾乎可以完全用Clang編譯。致力於這個目標的計劃叫做「LLVMLinux」，得名於Clang所基於的LLVM編譯器下部構造。

LLVMLinux不意圖復制Linux內核或LLVM，因此它是由最終提交給上游計劃的補丁構成的一個元計劃。使Linux內核可以用Clang編譯最大的好處是比GCC有更快的編譯速度，內核開發者可以得益於由此而來的更快的工作流程

❷ linux編譯內核步驟

一、准備工作
a) 首先，你要有一台PC（這不廢話么^_^），裝好了Linux。
b) 安裝好GCC(這個指的是host gcc，用於編譯生成運行於pc機程序的)、make、ncurses等工具。
c) 下載一份純凈的Linux內核源碼包，並解壓好。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好使用相應的Linux發行版的源碼包。

不過這應該也不是必須的，因為我在我的Fedora 13上(其自帶的內核版本是2.6.33.3)，就下載了一個標準的內核linux-2.6.32.65.tar.xz，並且順利的編譯安裝成功了，上電重啟都OK的。不過，我使用的.config配置文件，是Fedora 13自帶內核的配置文件，即/lib/moles/`uname -r`/build/.config

d) 如果你是移植Linux到嵌入式系統，則還要再下載安裝交叉編譯工具鏈。

例如，你的目標單板CPU可能是arm或mips等cpu，則安裝相應的交叉編譯工具鏈。安裝後，需要將工具鏈路徑添加到PATH環境變數中。例如，你安裝的是arm工具鏈，那麼你在shell中執行類似如下的命令，假如有類似的輸出，就說明安裝好了。
[root@localhost linux-2.6.33.i686]# arm-linux-gcc --version
arm-linux-gcc (Buildroot 2010.11) 4.3.5
Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for ing conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
註：arm的工具鏈，可以從這里下載:回復「ARM」即可查看。

二、設置編譯目標

在配置或編譯內核之前，首先要確定目標CPU架構，以及編譯時採用什麼工具鏈。這是最最基礎的信息，首先要確定的。
如果你是為當前使用的PC機編譯內核，則無須設置。
否則的話，就要明確設置。
這里以arm為例，來說明。
有兩種設置方法()：

a) 修改Makefile
打開內核源碼根目錄下的Makefile，修改如下兩個Makefile變數並保存。
ARCH := arm
CROSS_COMPILE := arm-linux-

注意，這里cross_compile的設置，是假定所用的交叉工具鏈的gcc程序名稱為arm-linux-gcc。如果實際使用的gcc名稱是some-thing-else-gcc，則這里照葫蘆畫瓢填some-thing-else-即可。總之，要省去名稱中最後的gcc那3個字母。

b) 每次執行make命令時，都通過命令行參數傳入這些信息。
這其實是通過make工具的命令行參數指定變數的值。
例如
配置內核時時，使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
編譯內核時使用
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

注意，實際上，對於編譯PC機內核的情況，雖然用戶沒有明確設置，但並不是這兩項沒有配置。因為如果用戶沒有設置這兩項，內核源碼頂層Makefile(位於源碼根目錄下)會通過如下方式生成這兩個變數的值。
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \
-e s/sh[234].*/sh/ )
ARCH?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=

經過上面的代碼，ARCH變成了PC編譯機的arch，即SUBARCH。因此，如果PC機上uname -m輸出的是ix86，則ARCH的值就成了i386。

而CROSS_COMPILE的值，如果沒配置，則為空字元串。這樣一來所使用的工具鏈程序的名稱，就不再有類似arm-linux-這樣的前綴，就相當於使用了PC機上的gcc。

最後再多說兩句，ARCH的值還需要再進一步做泛化。因為內核源碼的arch目錄下，不存在i386這個目錄，也沒有sparc64這樣的目錄。

因此頂層makefile中又構造了一個SRCARCH變數，通過如下代碼，生成他的值。這樣一來，SRCARCH變數，才最終匹配到內核源碼arch目錄中的某一個架構名。

SRCARCH := $(ARCH)

ifeq ($(ARCH),i386)
SRCARCH := x86
endif

ifeq ($(ARCH),x86_64)
SRCARCH := x86
endif

ifeq ($(ARCH),sparc64)
SRCARCH := sparc
endif

ifeq ($(ARCH),sh64)
SRCARCH := sh
endif

三、配置內核

內核的功能那麼多，我們需要哪些部分，每個部分編譯成什麼形式（編進內核還是編成模塊），每個部分的工作參數如何，這些都是可以配置的。因此，在開始編譯之前，我們需要構建出一份配置清單，放到內核源碼根目錄下，命名為.config文件，然後根據此.config文件，編譯出我們需要的內核。

但是，內核的配置項太多了，一個一個配，太麻煩了。而且，不同的CPU架構，所能配置的配置項集合，是不一樣的。例如，某種CPU的某個功能特性要不要支持的配置項，就是與CPU架構有關的配置項。所以，內核提供了一種簡單的配置方法。

以arm為例，具體做法如下。

a) 根據我們的目標CPU架構，從內核源碼arch/arm/configs目錄下，找一個與目標系統最接近的配置文件(例如s3c2410_defconfig)，拷貝到內核源碼根目錄下，命名為.config。

注意，如果你是為當前PC機編譯內核，最好拷貝如下文件到內核源碼根目錄下，做為初始配置文件。這個文件，是PC機當前運行的內核編譯時使用的配置文件。
/lib/moles/`uname -r`/build/.config
這里順便多說兩句，PC機內核的配置文件，選擇的功能真是多。不編不知道，一編才知道。Linux發行方這樣做的目的，可能是想讓所發行的Linux能夠滿足用戶的各種需求吧。

b) 執行make menuconfig對此配置做一些需要的修改，退出時選擇保存，就將新的配置更新到.config文件中了。

注