在Archlinux下编译Linux内核（以添加系统调用为例）

今天手痒玩一下Archlinux的编译内核，顺便观摩一下Arch内核打包是什么样的（不知道用什么举例子就添加个syscall算了）

体验还不错，Archlinux编译内核啥的还都挺简单的（相比于LFS），而且打包也方便。以后不开qemu了，直接裸机编译内核玩喽。

下载和准备编译环境

Archlinux编译内核有两种方式，一种是传统的编译方式（玩过LFS或者gentoo的应该很熟悉），另一种是ABS（Arch Build System，可以打一个AUR包供他人使用）。其他发行版的读者请跳过ABS，只看手动编译即可。

第一种和通常的手工编译内核没什么区别，这里先演示添加系统调用并手动打包。（如果不是为了打包其实直接手动编译更方便点）下载内核源码并解压，内核版本和解压路径换成你自己想要的（如果不想打包生成patch文件，不需要git init）

wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/v5.x/linux-5.16.15.tar.xz
mkdir ./linux-zhixi
tar xf linux-5.16.15.tar.xz --directory=./linux-zhixi --strip-components 1
cd linux-zhixi
# if you want to create a patch for packaging
# git init

添加系统调用

接下来我们添加一个系统调用，统计开机到现在用了多少秒。
修改arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl系统调用表，仿照上面的格式加上一行，

548 common  uptime          sys_getuptime

然后增加系统调用，随便找个位置，比如kernel/time/getuptime.c， 但是为了不把kernel目录搞乱，我自己建一个zhixi的目录放getuptime.c

/*
 * sys_getuptime - get how many seconds have elapsed since boot
 * @secs: return the value of secs corresponding to jiffies
 */
#include <linux/jiffies.h>
SYSCALL_DEFINE1(getuptime, unsigned int __user *, secs)
{
        unsigned long kjiffies = (get_jiffies_64() - INITIAL_JIFFIES) / 1000;
        unsigned int ksecs = jiffies_to_secs(kjiffies);
        copy_to_user(secs, &ksecs, sizeof(ksecs));
        return 0;
}

为了在编译内核的时候编译这个文件，在zhixi目录下增加Makefile

obj-y := getuptime.o

然后给源码根目录的Makefile加上zhixi/

core-y += kernel/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/ zhixi/

然后编辑include/linux/syscalls.h头文件加上自己的系统调用：

/* zhixi/getuptime.c */
asmlinkage long sys_getms_sinceboot(unsigned int __user *secs);

一个简单的系统调用就加好了。

手动编译内核

编译内核的时候可以直接copy目前linux的config:

zcat /proc/config.gz > .config

或者自己手动选择一些配置：

make menuconfig

减少编译时间

可以用modprobed-db生成配置（make localmodconfig）

yay -S modprobed-db

然后编辑~/.config/modprobed-db.conf

这个工具可以在编译内核的时候忽略不需要的module，加快编译速度。我这里编译的速度缩短了大概三分之一左右。

给kernel打patch

在PKGBUILD中打patch请参考：Patching_packages_(简体中文)#应用补丁

链接

ArchWiki Patching pacakages
Kernel/Traditional compilation
Arch Build System (简体中文)
X86_64 架构增加一个系统调用