ubuntu下linux preempt内核编译

   1.   前言

标准的Linux 内核只能能够满足软中断的要求，为用户空间提供基本的Posix操作，但是不对固定的时间点做保证，PREEMPT_RT补丁解决了这一问题，它的实现技术包括：中断线程化（包括IRQ和softirq）、用Mutex取代spinlock、优先级继承和死锁检测、等待队列优先级化、大内核锁（BKL-Big Kernel Lock）可抢占等。通过这些达到提高实时性的目的。当然，代价是并发吞吐量的减少。

        2.   打补丁

在linux-org上下载最新的stable kernel ，版本是3.12.6（https://www.kernel.org/） 。

wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.12.6.tar.xz

下载匹配的3.12.6的rt补丁包（ https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/3.12/     注意，一定要和内核版本匹配）。

wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/3.12/patches-3.12.6-rt9.tar.bz2

假设下载的两个包都处于同一目录，解压kernel包  

 tar -xvf linux-3.12.6.tar.xz

对该内核源码打rt补丁 

cd linux-3.12.6 &&  bzcat ../patch-2.6.33.7.2-rt30.bz2 | patch -p1

这里patch的参数取p1，原因很简单，解压patch-2.6.33.7.2-rt30.bz2后得到的补丁文件patch-3.12.6-rt9.patch中，有内容如下：

...

- – - a/Documentation/sysrq.txt
+++ b/Documentation/sysrq.txt

…

p1的意思代表忽略第一层目录a和b，p0则不忽略目录，直接从当前目录开始，p2,3,4的以此类推。由于我们已进入linux-3.12.6内，所以使用p1。除了直接使用bz2包外，我们亦可先解压，在打补丁

patch -p1 < ../patch-3.12.6-rt9.patch

如果不想应用补丁，打算回退的，加-R参数：

patch -R -p1 < ../patch-3.12.6-rt9.patch

         3.  一次失败的尝试

在linux-3.12.6目录下，执行make menuconfig

进入/Processor type and features/Preemption Model

选择Preemptible Kernel（Basic RT）

进入/Device Driver

去掉Staging drivers的勾选，保存这一配置。

在linux-3.12.6目录下执行 make -j2

在编译过程中有错误如下：

kernel/timer.c: In function ‘run_local_timers’:
kernel/timer.c:1463:2: error: implicit declaration of function ‘spin_do_trylock’ [-Werror=implicit-function-declaration]
kernel/timer.c:1474:2: error: implicit declaration of function ‘rt_spin_unlock_after_trylock_in_irq’ [-Werror=implicit-function-declaration]

修改linux-3.12.6/Makefile：372的KBUILD_CFLAGS配置项，去掉其中的-Werror-implicit-function-declaration选项，继续编译。

在最后链接vmlinux时又rt_spin_trylock和rt_spin_unlock_after_trylock_in_irq两函数的未定义引用错误，这两个函数的定义在linux-3.12.6/kernel/rtmutex.c中，make先将其编为rtmutex.o,再链入built-in.o。执行strings rtmutex.o | grep rt_spin_trylock和strings rtmutex.o | grep rt_spin_unlock_after_trylock_in_irq都没有发现相关符号，果然，在rtmutex.c中发现，编译这两个函数需要打开CONFIG_PREEMPT_RT_FULL开关，在linux-3.12.6/Makefile：370的KBUILD_CPPFLAGS配置项中加入-DCONFIG_PREEMPT_RT_FULL，继续编译

本以为现在可以一帆风顺了，不了接下去又进入一个死圈，原来CONFIG_PREEMPT_RT_FULL打开后，影响了struct mutex的定义，使得相当多的函数无法编译，虽然试过很多办法，但都无法彻底解决。

4.  通过

重新make menuconfig，进入/Processor type and features/Preemption Model

受CONFIG_PREEMPT_RT_FULL这个开关提示，将选项改为Fully Preemptible Kernel (RT) , 保存配置

重新make，这次很顺利。