本文适用于CentOS 6.4, CentOS 6.5，估计也适用于其他Linux发行版。

1. 准备工作

确认内核及版本信息

[root@hostname ~]# uname -r
2.6.32-220.el6.x86_64
[root@hostname ~]# cat /etc/centos-release 
CentOS release 6.5 (Final)

安装软件

编译安装新内核，依赖于开发环境和开发库

# yum grouplist  //查看已经安装的和未安装的软件包组，来判断我们是否安装了相应的开发环境和开发库；
# yum groupinstall "Development Tools"  //一般是安装这两个软件包组，这样做会确定你拥有编译时所需的一切工具
# yum install ncurses-devel //你必须这样才能让 make *config 这个指令正确地执行
# yum install qt-devel //如果你没有 X 环境，这一条可以不用
# yum install hmaccalc zlib-devel binutils-devel elfutils-libelf-devel //创建 CentOS-6 内核时需要它们

如果当初安装系统是选择了Software workstation，上面的安装包几乎都已包含。

2. 编译内核

获取并解压内核源码，配置编译项

Linux内核版本有两种：稳定版和开发版 ，Linux内核版本号由3个数字组成：r.x.y

• r: 主版本号
• x: 次版本号，偶数表示稳定版本；奇数表示开发中版本。
• y: 修订版本号 ， 表示修改的次数

去 http://www.kernel.org 首页，可以看到有stable, longterm等版本，longterm是比stable更稳定的版本，会长时间更新，因此我选择 3.10.58。

[root@sean ~]#wget  https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.10.28.tar.xz

[root@sean ~]# tar -xf linux-3.10.58.tar.xz -C /usr/src/
[root@sean ~]# cd /usr/src/linux-3.10.58/
[root@sean linux-3.10.58]# cp /boot/config-2.6.32-220.el6.x86_64 .config

我们在系统原有的内核配置文件的基础上建立新的编译选项，所以复制一份到当前目录下，命名为.config。接下来继续配置：

[root@sean linux-3.10.58]# sh -c &＃39;yes "" | make oldconfig&＃39;
  HOSTCC  scripts/basic/fixdep
  HOSTCC  scripts/kconfig/conf.o
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.tab.c
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.lex.c
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.hash.c
  HOSTCC  scripts/kconfig/zconf.tab.o
  HOSTLD  scripts/kconfig/conf
scripts/kconfig/conf --oldconfig Kconfig
.config:555:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for PCCARD_NONSTATIC
.config:2567:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for MFD_WM8400
.config:2568:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for MFD_WM831X
.config:2569:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for MFD_WM8350
.config:2582:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for MFD_WM8350_I2C
.config:2584:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for AB3100_CORE
.config:3502:warning: symbol value &＃39;m&＃39; invalid for MMC_RICOH_MMC
*
* Restart config...
*
*
* General setup
*
... ...
XZ decompressor tester (XZ_DEC_TEST) [N/m/y/?] (NEW) 
Averaging functions (AVERAGE) [Y/?] (NEW) y
CORDIC algorithm (CORDIC) [N/m/y/?] (NEW) 
JEDEC DDR data (DDR) [N/y/?] (NEW) 
#
# configuration written to .config

   make oldconfig会读取当前目录下的.config文件，在.config文件里没有找到的选项则提示用户填写，然后备份.config文件为.config.old，并生成新的.config文件，参考http://stackoverflow.com/questions/4178526/what-does-make-oldconfig-do-exactly-linux-kernel-makefile

有的文档里介绍使用make memuconfig，它便是根据需要定制模块，类似界面如下：（在此不需要）

开始编译

[root@sean linux-3.10.58]# make -j4 bzImage  //生成内核文件
[root@sean linux-3.10.58]# make -j4 modules  //编译模块
[root@sean linux-3.10.58]# make -j4 modules_install  //编译安装模块

-j后面的数字是线程数，用于加快编译速度，一般的经验是，逻辑CPU，就填写那个数字，例如有8核，则为-j8。（modules部分耗时30多分钟）

安装

[root@sean linux-3.10.58]# make install
实际运行到这一步时，出现ERROR: modinfo: could not find module vmware_balloon，但是不影响内核安装，是由于vsphere需要的模块没有编译，要避免这个问题，需要在make之前时修改.config文件，加入
HYPERVISOR_GUEST=yCONFIG_VMWARE_BALLOON=m
（这一部分比较容易出问题，参考下文异常部分）

修改grub引导，重启

安装完成后，需要修改Grub引导顺序，让新安装的内核作为默认内核。
编辑 grub.conf文件，

vi /etc/grub.conf
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (3.10.58)
    root (hd0,0)
...

数一下刚刚新安装的内核在哪个位置，从0开始，然后设置default为那个数字，一般新安装的内核在第一个位置，所以设置default=0。
重启reboot：

确认当内核版本

[root@sean ~]# uname -r
3.10.58

升级内核成功!

3. 异常

编译失败（如缺少依赖包）

可以先清除，再重新编译：

# make mrproper         #完成或者安装过程出错，可以清理上次编译的现场
# make clean

在vmware虚拟机上编译，出现类似下面的错误

[root@sean linux-3.10.58]# make install 
sh /usr/src/linux-3.10.58/arch/x86/boot/install.sh 3.10.58 arch/x86/boot/bzImage \
        System.map "/boot"
ERROR: modinfo: could not find module vmware_balloon

可以忽略，如果你有强迫症的话，尝试以下办法：
要在vmware上需要安装VMWARE_BALLOON，可直接修改.config文件，但如果vi直接加入CONFIG_VMWARE_BALLOON=m依然是没有效果的，因为它依赖于HYPERVISOR_GUEST=y。如果你不知道这层依赖关系，通过make menuconfig后，Device Drivers -> MISC devices 下是找不到VMware Balloon Driver的。（手动vi .config修改HYPERVISOR_GUEST后，便可以找到这一项），另外，无论是通过make menuconfig或直接vi .config，最后都要运行sh -c &＃39;yes "" | make oldconfig&＃39;一次得到最终的编译配置选项。
然后，考虑到vmware_balloon可能在这个版本里已更名为vmw_balloon，通过下面的方法保险起见：

# cd /lib/modules/3.10.58/kernel/drivers/misc/
# ln -s vmw_balloon.ko vmware_balloon.ko #建立软连接

其实，针对安装docker的内核编译环境，最明智的选择是使用sciurus帮我们配置好的.config文件。
也建议在make bzImage之前，运行脚本check-config.sh检查当前内核运行docker所缺失的模块。
当提示缺少其他module时如NF_NAT_IPV4时，也可以通过上面的方法解决，然后重新编译。

4. 几个重要的Linux内核文件介绍

 

        在网络中，不少服务器采用的是Linux系统。为了进一步提高服务器的性能，可能需要根据特定的硬件及需求重新编译Linux内核。编译Linux内核，需要根据规定的步骤进行，编译内核过程中涉及到几个重要的文件。比如对于RedHat Linux，在/boot目录下有一些与Linux内核有关的文件，进入/boot执行：ls –l。编译过RedHat Linux内核的人对其中的System.map 、vmlinuz、initrd-2.4.7-10.img印象可能比较深刻，因为编译内核过程中涉及到这些文件的建立等操作。那么这几个文件是怎么产生的？又有什么作用呢？

（1）vmlinuz

vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。vmlinuz是可执行的Linux内核，它位于/boot/vmlinuz，它一般是一个软链接。

vmlinuz的建立有两种方式。

一是编译内核时通过“make zImage”创建，然后通过：“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/zImage /boot/vmlinuz”产生。zImage适用于小内核的情况，它的存在是为了向后的兼容性。

二是内核编译时通过命令make bzImage创建，然后通过：“cp /usr/src/linux-2.4/arch/i386/linux/boot/bzImage /boot/vmlinuz”产生。

bzImage是压缩的内核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2压缩的，bzImage中的bz容易引起误解，bz表示“big zImage”。 bzImage中的b是“big”意思。

zImage（vmlinuz）和bzImage（vmlinuz）都是用gzip压缩的。它们不仅是一个压缩文件，而且在这两个文件的开头部分内嵌有gzip解压缩代码。所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。

内核文件中包含一个微型的gzip用于解压缩内核并引导它。两者的不同之处在于，老的zImage解压缩内核到低端内存（第一个640K），bzImage解压缩内核到高端内存（1M以上）。如果内核比较小，那么可以采用zImage 或bzImage之一，两种方式引导的系统运行时是相同的。大的内核采用bzImage，不能采用zImage。

vmlinux是未压缩的内核，vmlinuz是vmlinux的压缩文件。

（2） initrd-x.x.x.img

initrd是“initial ramdisk”的简写。initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。比如，使用的是scsi硬盘，而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱动，那么在装入scsi模块之前，内核不能加载根文件系统，但scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。为了解决这个问题，可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正scsi引导问题。initrd-2.4.7-10.img是用gzip压缩的文件，下面来看一看这个文件的内容。

initrd实现加载一些模块和安装文件系统等。

initrd映象文件是使用mkinitrd创建的。mkinitrd实用程序能够创建initrd映象文件。这个命令是RedHat专有的。其它Linux发行版或许有相应的命令。这是个很方便的实用程序。具体情况请看帮助：man mkinitrd

下面的命令创建initrd映象文件：

（3） System.map

System.map是一个特定内核的内核符号表。它是你当前运行的内核的System.map的链接。

内核符号表是怎么创建的呢? System.map是由“nm vmlinux”产生并且不相关的符号被滤出。对于本文中的例子，编译内核时，System.map创建在/usr/src/linux-2.4/System.map。像下面这样：

nm /boot/vmlinux-2.4.7-10 > System.map

下面几行来自/usr/src/linux-2.4/Makefile：

nm vmlinux | grep -v &＃39;(compiled)|(.o$$)|( [aUw] )|(..ng$$)|(LASH[RL]DI)&＃39; | sort > System.map

然后复制到/boot:

cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.map-2.4.7-10

在进行程序设计时，会命名一些变量名或函数名之类的符号。Linux内核是一个很复杂的代码块，有许许多多的全局符号。

Linux内核不使用符号名，而是通过变量或函数的地址来识别变量或函数名。比如不是使用size_t BytesRead这样的符号，而是像c0343f20这样引用这个变量。

对于使用计算机的人来说，更喜欢使用那些像size_t BytesRead这样的名字，而不喜欢像c0343f20这样的名字。内核主要是用c写的，所以编译器/连接器允许我们编码时使用符号名，当内核运行时使用地址。

然而，在有的情况下，我们需要知道符号的地址，或者需要知道地址对应的符号。这由符号表来完成，符号表是所有符号连同它们的地址的列表。Linux 符号表使用到2个文件：/proc/ksyms和System.map。

/proc/ksyms是一个“proc file”，在内核引导时创建。实际上，它并不真正的是一个文件，它只不过是内核数据的表示，却给人们是一个磁盘文件的假象，这从它的文件大小是0可以看出来。然而，System.map是存在于你的文件系统上的实际文件。当你编译一个新内核时，各个符号名的地址要发生变化，你的老的System.map具有的是错误的符号信息。每次内核编译时产生一个新的System.map，你应当用新的System.map来取代老的System.map。

虽然内核本身并不真正使用System.map，但其它程序比如klogd， lsof和ps等软件需要一个正确的System.map。如果你使用错误的或没有System.map，klogd的输出将是不可靠的，这对于排除程序故障会带来困难。没有System.map，你可能会面临一些令人烦恼的提示信息。

另外少数驱动需要System.map来解析符号，没有为你当前运行的特定内核创建的System.map它们就不能正常工作。

Linux的内核日志守护进程klogd为了执行名称-地址解析，klogd需要使用System.map。System.map应当放在使用它的软件能够找到它的地方。执行：man klogd可知，如果没有将System.map作为一个变量的位置给klogd，那么它将按照下面的顺序，在三个地方查找System.map：

/boot/System.map

/System.map

/usr/src/linux/System.map

System.map也有版本信息，klogd能够智能地查找正确的映象（map）文件。

5. 参考资料

• CentOS 6.5 升级内核到 3.10.28
• Linux Kernel内核配置方式详解
• How to upgrade the kernel on CentOS
• CentOS 6.4 升级到 3.x Kernel
• CentOS Linux 升级内核步骤和方法