主机环境
与编译 U-Boot 时不同，前几天把使用的 Ubuntu 升级到了 Ubuntu 22.04 LTS，交叉编译工具链仍然是 ARM 发布的 10.3 版。在编译 Kernel 的过程中，我们可能还需要安装其他一些依赖工具，这个在后面用到的时候缺啥装啥就可以（出现各种错误的时候再安装相应工具即可）。
过程
在开始编译之前，我们先介绍两个命令：make clean 用于清空编译中间文件 和 make distclean 用于清除所有编译产生的文件。如果我们想要重新编译，可以使用以上两个命令清理环境。这两个命令均定义在 Kernel 源码根目录的 Makefile 中。
第一步肯定是获取 Kernel 的源代码，我这里采用的是最新的 LTS 版：5.15.45：wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.15.52.tar.xz。下载后直接解压：tar xvJf linux-5.15.52.tar.xz。
- 可能需要相关工具才可以直接从 Kernel 官网下载
- 最好不要选用 Mainline 分支的版本
- 解压过程时间较长，耐心等待
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成功下载并解压源代码之后，我们需要进入解压的 Kernel 源码目录下，使用命令：cd linux-5.15.52。此后就在 Kernel 源码目录下进行各种操作。
第二步就是生成配置，直接使用命令：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- make O=build_stm32 stm32_defconfig。其中，参数 O=xx 用于指定编译的输出路径，这样，所有编译输出都放到指定目录下，方便查看。
第三步修改配置（裁剪）。直接使用命令：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- make O=build_stm32 menuconfig。其中，参数 O=xx 用于指定编译的输出路径，这样，所有编译输出都放到指定目录下，方便查看。
需要特殊注意的是，每一步命令都必须带有 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- 这俩参数，否则不能正常按照我们指定的架构来显示配置。正常就会进入下面左侧的配置界面了。
这里我们需要更改一些参数： “System Type” > “DRAM Base” = 0xc0000000 and “DRAM Size” = 0x02000000，以及将 “Boot options” -> “Kernel Execute-In_Place From ROM” 前面的型号去掉。最后保存退出即可。
第四步就是真正的编译了，直接使用命令：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-eabi- make O=build_stm32 -j$(nproc)，然后就是漫长的等待… 其中，参数 O=xx 用于指定编译的输出路径，这样，所有编译输出都放到指定目录下，方便查看。
5.正常编译完成之后，就会在 Kernel 源码的对应架构目录下生成我们真正需要的 arch/arm/boot/zImage 和 arch/arm/boot/dts/stm32f769-disco.dtb 这两个文件了。
Image 说明
在构建 Kernel 镜像时，我们可以为内核镜像选择多种格式。具体就看在 make menuconfig 这一步的配置。某些格式的镜像可能是针对特定架构的，下面来介绍一下常见的镜像格式。
vmlinux：vm 是 Virtual Memory 的缩写，它是由用户对内核源码编译出来的最原始的内核文件，是一个 ELF（ Executable and Linkable Format）格式的文件。当我们编译完 Kernel 后，在源码根目录下就会生成该文件。vmlinux 是最原始的镜像文件，其他镜像文件都有它来生成。所有其他未压缩的镜像都直接或者间接由它生成。
vmlinux 这个名字来自于 Unix。在上世纪 60 年代，Unix 开发者简单地称他们的内核为 “unix”，所以，Linux 在上世纪 90 年代诞生后，Linus 开始称他们的内核为 “Linux”。当虚拟内存被开发为更容易的多任务处理能力时，“vm”被放在文件的前面，以表明内核支持虚拟内存。有一段时间，Linux 内核被称为 vmlinux。
在 Ubuntu 中，内核镜像文件就是 vmlinux 这个格式，存储在 /boot 文件夹中，名字的格式为 vmlinuz-A.B.C.D。A.B.C 是 Stable Kernel 的版本号，D 表示 PATCH 版本号。
注意，在 ./arch/arm/boot/compressed 下，还有个经过压缩之后的 vmlinux 。所有其他与压缩有关的镜像都直接或者间接由它生成。
vmlinuz：随着内核变得越来越大，无法容纳到可用的引导内存中，因此压缩了内核镜像，命名上则将最后 x 改为 z，以表示它是用 zlib 压缩压缩的。这种压缩并不总是被使用，而是经常被 LZMA 或 BZIP2 取代。
Image：它是基于根目录下未压缩的 vmlinux 生成的，编译完 Kernel 后，在对应架构的 boot（例如，arch\arm\boot） 目下就会生成该文件。
它经过 objcopy 处理的只包含二进制数据的内核代码，就是将 vmlinux 中的 ELF 头和尾部的符号表等去掉之后剩余的内容。
zImage：它是基于压缩过的 vmlinux 生成的，编译完 Kernel 后，在对应架构的 boot（例如，arch\arm\boot） 目下就会生成该文件。
生成方式与上面的 Image 是一模一样的（掐头去尾）。这里就不多上图了。
zImage 是 ARM linux 常用的一种压缩镜像文件
这种格式的 Linux 镜像文件多存放在 NAND 上
bzImage：bz 表示 big zImage，其格式与 zImage 类似，但采用了不同的压缩算法，bzImage 的压缩率更高。
uImage：这是 uboot 专用的镜像文件，它是在 zImage 之前加上一个长度为 0x40 的头信息(tag)，在头信息内说明了该镜像文件的类型、加载位置、生成时间、大小等信息。换句话说，若直接从 uImage 的 0x40 位置开始执行，则 zImage 和 uImage 没有任何区别。
编译完 Kernel 后，在对应架构的 boot（例如，arch\arm\boot） 目下就会生成该文件
这种格式的 Linux 镜像文件多存放在 NAND 上
xipImage：它是基于根目录下未压缩的 vmlinux 生成的，编译完 Kernel 后，在对应架构的 boot（例如，arch\arm\boot） 目下就会生成该文件。
生成方式与上面的 Image 是一模一样的（掐头去尾）。这里就不多上图了。
xip 是 Execute In Place 的缩写，这种格式的 Linux 镜像文件多存放在 NorFlash 上，运行时不需要拷贝到内存 SDRAM 中，可以直接在 NorFlash 中运行。
Image 使用
Kernel 镜像的使用与我们在 make menuconfig 中的配置是有关系的。当然也与 U-Boot 相关。在上面的编译中，我们实际需要的文件是 linux-5.15.52/build_stm32/arch/arm/boot/zImage 和 linux-5.15.52/build_stm32/arch/arm/dts/stm32f769-disco.dtb 这两个文件。
zImage：这个通常需要使用 U-Boot 的相关命令来将它下载开发板的对应存储器中。例如，我这里就需要使用命令 fatload mmc 0 0xc0000000 zImage 将 zImage 下载到 MMC 中
stm32f769-disco.dtb：这个需要直接烧录到 MCU 的内部 FLASH 中，地址是 0x81c0000。这个其实在 U-Boot 中有对应的配置项。
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