编译较小化 Linux 内核¶
之前尝试手动编译 Linux 7.1-rc5 的时候没有记录，最近正好 Linux 主线发布了 7.1，来更新一下内核，顺便做个笔记。
为什么是“较小化”？
本文不会教你去手动调整 make menuconfig，网络上现有文档已经足够详细。本文只是介绍以比较便捷的方法编译一个较小的内核。
准备源码¶
从 kernel.org 下载校验并解压内核源码包，或者克隆 GitHub 上的内核源码仓库。
Linus Torvalds 的主线内核：
$ git clone https://github.com/torvalds/linux.git
Greg Kroah-Hartman 的稳定分支：
$ git clone https://github.com/gregkh/linux.git
提示
克隆 git 仓库时可以指定 --depth 选项来缩减传输体积，参数取决于你想编译哪个版本的内核，缺点在于会丢掉更旧版本的源码1。
如果是在已有的源码目录内重新编译，先执行 make mrproper 清理源码树，再进行后续操作。
准备好源码后，进入源码目录，继续接下来的流程。
配置选项¶
可以直接使用 make localmodconfig 来扫描所有已加载的内核模块，剔除其余未加载的模块。然而这样做的问题在于会排除一些目前没有加载而将来可能会加载的内核模块，导致未来无法正确识别某些设备（比如执行的时候没插 U 盘，编译好的内核可能会无法识别 U 盘）。如果计划长期使用自行编译的内核，建议使用 modprobed-db 来记录一段时间内（比如一周，足以覆盖大部分需要用到的模块）系统加载过的内核模块。如果只是尝尝鲜，可以在接入常用设备后直接 make localmodconfig。
由于咱已经有一个最小化内核，因此可以直接重启到这个内核然后复制配置（笑）：
$ zcat /proc/config.gz > .config
注意
如果你使用的是发行版提供的内核，这条命令会复制发行版的内核配置。Anyway，这条命令只是复制当前正在运行的内核的配置。
此外部分配置选项会随内核更新而更改/移除，编译时会要求手动指定。如果不想一直按敲键盘，可以在复制配置后执行 make olddefconfig 使用默认值。
提示
欲编译最小化内核，可以参考 Gentoo wiki 的 Kernel/Gentoo Kernel Configuration Guide。
警告
ArchWiki 提到需要检查 .config 的 CONFIG_LOCALVERSION，手动指定版本，否则可能会覆盖已有的内核：
If you are compiling a kernel using your current
.configfile, do not forget to rename your kernel version "CONFIG_LOCALVERSION" in the new.configor in the General Setup> Local version - append to kernel release option using one of the user interfaces listed under #Advanced configuration. If you skip this, there is the risk of overwriting one of your existing kernels by mistake.
这似乎没有必要，我的选项如下：
开始编译！¶
编译内核¶
直接执行 make。如果要加速编译，可以指定一下核心数量：
此外还可以计个时：
构建模块¶
$ make modules
安装内核和模块¶
安装构建完成的模块¶
# make modules_install
NVIDIA¶
如果你和咱一样在用 N 卡，那么还需要额外处理驱动😂So Nvidia f**k you 凸(^▽^)凸。
使用 dkms 安装驱动，将命令中的驱动版本 595.71.05 替换为你实际安装的，-k 选项指定的版本需要和 /usr/lib/modules/ 下的目录名称一致：
# dkms install nvidia/595.71.05 -k 7.1.0
提示
pacman 可以自动处理自定义内核后续的模块更新（dkms）2。
复制内核¶
将内核复制到 /boot 并重命名，本文编译的是 Linux7.1，因此重命名为 vmlinuz-linux71：
# cp -v arch/x86_64/boot/bzImage /boot/vmlinuz-linux71
生成 initramfs¶
# mkinitcpio -k 7.1.0 -g /boot/initramfs-linux71.img
-k 选项指定的版本名称需要和 /usr/lib/modules/ 下的目录名称一致。
注意
以上命令是手动生成 initramfs，当 pacman 更新了某些模块时，不会自动更新该内核的 initramfs。如果需要自动更新，可以参考 ArchWiki 创建 .preset 文件。
提示
此时你可能会发现生成的 initramfs 镜像体积极大：
$ ls -hl /boot/
total 435M
...
-rwxr-xr-x 1 root root 155M Jun 17 16:19 initramfs-linux71.img*
-rwxr-xr-x 1 root root 22M May 28 12:56 initramfs-linux71rc5.img*
-rwxr-xr-x 1 root root 66M Mar 21 09:17 initramfs-linux-fallback.img*
-rwxr-xr-x 1 root root 23M Jun 2 13:56 initramfs-linux.img*
...
可以看到 initramfs-linux71.img 的体积来到了 155M，这是因为安装的模块文件们包含了大量的调试符号，不需要的话可以去除，能够有效缩减体积：
# 解压模块
# find /lib/modules/7.1.0/ -name "*.ko.zst" -exec zstd -d --rm {} +
# 移除调试符号
# find /lib/modules/7.1.0/ -name "*.ko" -exec strip --strip-debug {} +
# 压回去
# find /lib/modules/7.1.0/ -name "*.ko" -exec zstd --rm {} +
完成后还需要重新生成 initramfs。实践中模块压缩方式可能与这里有所不同，按需修改第一条和第三条命令。
bootloader 配置¶
将新内核加入你的 bootloader 菜单，Grub 可以重新生成配置，rEFInd 应当需要手动编写条目。我的方案是 EFISTUB（用于主内核）+ UEFI Shell（用于测试和其他临时需求），只需要创建一个 .nsh 脚本，写入启动命令即可。