ubuntu下linux preempt內核編譯

   1.   前言

標準的Linux 內核只能能夠滿足軟中斷的要求，爲用戶空間提供基本的Posix操作，但是不對固定的時間點做保證，PREEMPT_RT補丁解決了這一問題，它的實現技術包括：中斷線程化（包括IRQ和softirq）、用Mutex取代spinlock、優先級繼承和死鎖檢測、等待隊列優先級化、大內核鎖（BKL-Big Kernel Lock）可搶佔等。通過這些達到提高實時性的目的。當然，代價是併發吞吐量的減少。

        2.   打補丁

在linux-org上下載最新的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

下載匹配的3.12.6的rt補丁包（https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/3.12/     注意，一定要和內核版本匹配）。

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

假設下載的兩個包都處於同一目錄，解壓kernel包  

 tar -xvf linux-3.12.6.tar.xz

對該內核源碼打rt補丁 

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

這裏patch的參數取p1，原因很簡單，解壓patch-2.6.33.7.2-rt30.bz2後得到的補丁文件patch-3.12.6-rt9.patch中，有內容如下：

...

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

…

p1的意思代表忽略第一層目錄a和b，p0則不忽略目錄，直接從當前目錄開始，p2,3,4的以此類推。由於我們已進入linux-3.12.6內，所以使用p1。除了直接使用bz2包外，我們亦可先解壓，在打補丁

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

如果不想應用補丁，打算回退的，加-R參數：

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

         3.  一次失敗的嘗試

在linux-3.12.6目錄下，執行make menuconfig

進入/Processor type and features/Preemption Model

選擇Preemptible Kernel（Basic RT）

進入/Device Driver

去掉Staging drivers的勾選，保存這一配置。

在linux-3.12.6目錄下執行 make -j2

在編譯過程中有錯誤如下：

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配置項，去掉其中的-Werror-implicit-function-declaration選項，繼續編譯。

在最後鏈接vmlinux時又rt_spin_trylock和rt_spin_unlock_after_trylock_in_irq兩函數的未定義引用錯誤，這兩個函數的定義在linux-3.12.6/kernel/rtmutex.c中，make先將其編爲rtmutex.o,再鏈入built-in.o。執行strings rtmutex.o | grep rt_spin_trylock和strings rtmutex.o | grep rt_spin_unlock_after_trylock_in_irq都沒有發現相關符號，果然，在rtmutex.c中發現，編譯這兩個函數需要打開CONFIG_PREEMPT_RT_FULL開關，在linux-3.12.6/Makefile：370的KBUILD_CPPFLAGS配置項中加入-DCONFIG_PREEMPT_RT_FULL，繼續編譯

本以爲現在可以一帆風順了，不了接下去又進入一個死圈，原來CONFIG_PREEMPT_RT_FULL打開後，影響了struct mutex的定義，使得相當多的函數無法編譯，雖然試過很多辦法，但都無法徹底解決。

4.  通過

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

受CONFIG_PREEMPT_RT_FULL這個開關提示，將選項改爲Fully Preemptible Kernel (RT) , 保存配置

重新make，這次很順利。