自己动手做一个最小的Linux kernel （1）

sky-Hawk where · TA的每日心情 奋斗 2014-11-27 10:41

      Linux 能有多小呢 ? 每一个做 embedded 系统的人都把小看成第一要务，其实这是不对的。小当然不会比较坏，但不一定比较好。如果系统使用 4MB 和 5MB 没有价格或性能上的差别，那 4MB 和 5MB 是一样好的。
到底有多小
      废话说了一堆，那到底 Linux 有多小呢? 好吧，各位这么有小牛顿的精神。我也只好想办法生一个答案出来了。
首先我必须声明，我的不一定最小。不要说我在欺骗世人，你的核心比我小。我无意比较，我的数据只是给大家一个参考而己。不过我欢迎大家提出自己的心得，告诉大家怎么样做出更小的核心。
我使用的是 Mandrake 内付的 2.2.15，我没有修改任何一行程序码，完全只靠修改组态档得到这些数据。
首先，使用 make xconfig 把所有可以拿掉的选项都拿得。
不要 floppy；
不要 SMP,MTRR；
不要 networking,SCSI；
把所有的 block device 移除，只留下 old IDE device；
把所有的 character device 移除；
把所有的 filesystem 移除，只留下 minix；
不要 sound 支援。
相信我，我己经把所有的选项都移除了。这样做之后，我得到了一个 188K 的核心。还不够小吗? OK，再加上一招，请把下列二个档案中的 -O3,-O2 用 -Os 取代。
./Makefile
./arch/i386/Kernel/Makefile
这样一来，整个核心水小了 9K，成为 179K。不过这个核心恐怕很难发挥 Linux 的功能，因此我决定把网络加回去。把 General 中的 network support 加回去，重新编译，核心变成 189 K。10K 换个 TCP/IP stack，似乎是很上算的生意。不过有 stack 没有 driver 也是惘然，所以我把 embedded board 常用的 RTL8139 的 driver 加回去，195K。
如果你需要 DOS 档案系统，那大小成为 213K。如果 minix 用 ext2 换代，则大小成长至 222K。不过大家要注意，那里的大小指的是核心档的大小。那和所需要的随取记忆体是二回事。这个数字代表的意义是你需要多小的 ROM 来存放你的核心。
Linux 所需的记忆体大约在 600~800 K 之间。1MB 可能可以开机了，但可能不太有用。因为可能连载入 C 程序库都有困难。2MB 应该就可以做点事了，但可能要到 4MB 以上才可以执行一个比较完整的系统。
到底谁占了这些空间
看到这里，是不是觉得 Linux 真的有点大。好吧! 那我们就来看看谁占用了这些空间，下面这个列表是从 222K 这个核心做出来的。
# wc
arch/i386/Kernel/Kernel.o arch/i386/mm/mm.o Kernel/Kernel.o mm/mm.o fs/fs.o
ipc/ipc.o
fs/filesystems.a
net/network.a
drivers/block/block.a
drivers/char/char.a
drivers/misc/misc.a
drivers/net/net.a drivers/pnp/pnp.a
/usr/src/smallLinux/arch/i386/lib/lib.a
/usr/src/smallLinux/lib/lib.a
/usr/src/smallLinux/arch/i386/lib/lib.a
结果如下 :
243 2250 81946 arch/i386/Kernel/Kernel.o
42 316 10569 arch/i386/mm/mm.o
173 1541 74660 Kernel/Kernel.o
266 2307 68053 mm/mm.o
222 3139 123193 fs/fs.o
49 602 21600 ipc/ipc.o
263 2940 106504 fs/filesystems.a
137 1510 65512 net/network.a
92 719 39178 drivers/block/block.a
230 2308 87556 drivers/char/char.a
1 1 8 drivers/misc/misc.a
83 721 25680 drivers/net/net.a
1 1 8 drivers/pnp/pnp.a
20 187 9526 /usr/src/smallLinux/arch/i386/lib/lib.a
23 150 7714 /usr/src/smallLinux/lib/lib.a
20 187 9526 /usr/src/smallLinux/arch/i386/lib/lib.a
1865 18879 731233 total