3. 环境准备：宿主机操作系统选择与硬件要求

构建 PREEMPT_RT 实时内核是一项对系统环境有明确要求的工程任务。宿主机（即编译内核的机器）的操作系统、磁盘、内存及网络配置直接影响编译成功率与后续调试效率。本章从工程实践角度给出最低推荐配置与避坑指南。

3.1 操作系统选择：Ubuntu vs Debian

Ubuntu 和 Debian 是内核编译社区最广泛使用的两大发行版。两者均基于 dpkg/apt 包管理，但在工具链版本、内核配置默认项、长期支持策略上存在差异。下表从关键维度进行对比：

3.2 磁盘空间要求

内核编译过程会产生大量中间文件、目标文件及最终镜像。根据内核版本（5.x / 6.x）和配置选项（全模块 / 最小化）的不同，磁盘占用差异显著。以下为实测经验值：

• 内核源码解压 + 补丁文件： 约 1.2 GB ~ 1.8 GB
• 编译中间文件（.o / .cmd / .d 等）： 约 5 GB ~ 8 GB
• 编译产物（vmlinux / modules / dtbs）： 约 2 GB ~ 4 GB
• 临时文件与缓存（ccache / deb 包）： 约 3 GB ~ 5 GB

推荐使用 df -h 提前检查挂载点空间：

# 检查 /home 或 /opt 分区剩余空间
df -h /home

# 如果空间不足，可创建符号链接将编译目录指向大容量分区
ln -s /data/kernel_build /home/user/rt_kernel

3.3 内存要求

内核编译是 CPU 密集型与内存密集型并重的任务。内存不足会触发 OOM（Out Of Memory） killer，导致编译进程被异常终止。不同并行度下的内存需求如下：

3.4 网络配置

编译 PREEMPT_RT 内核需要从多个上游仓库下载源码、补丁和依赖包。网络配置直接影响下载速度与成功率。以下是关键网络要求：

• 访问 kernel.org： 下载主线内核源码（tarball 或 git clone）
• 访问 rt.wiki.kernel.org： 获取 PREEMPT_RT 补丁系列
• 访问 apt 镜像源： 安装编译工具链与依赖库
• 访问 git.kernel.org： 如果使用 git 管理源码

以下为配置 apt 镜像源的示例（Ubuntu 22.04）：

# 备份原 sources.list
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

# 替换为清华镜像源
sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list

# 更新索引
sudo apt update

3.5 环境准备总览图

以下 SVG 图展示了宿主机环境准备的核心组件及其关系：

3.6 依赖包安装清单

在操作系统与网络就绪后，执行以下命令安装编译 PREEMPT_RT 内核所需的全部依赖：

# Ubuntu / Debian 通用
sudo apt update
sudo apt install -y \
    build-essential \
    libncurses-dev \
    libssl-dev \
    flex \
    bison \
    bc \
    kmod \
    cpio \
    dwarves \
    libelf-dev \
    git \
    wget \
    curl \
    xz-utils \
    zstd

3.7 环境验证脚本

完成上述准备后，建议运行以下快速验证脚本，确保所有条件满足：

#!/bin/bash
# env_check.sh - 宿主机环境验证

echo "=== 操作系统 ==="
cat /etc/os-release | head -4

echo ""
echo "=== 磁盘空间 ==="
df -h / | tail -1

echo ""
echo "=== 内存 ==="
free -h | grep Mem

echo ""
echo "=== CPU 核心 ==="
nproc

echo ""
echo "=== 关键工具 ==="
for cmd in gcc make flex bison bc wget git; do
    which $cmd &>/dev/null && echo "  $cmd: OK" || echo "  $cmd: MISSING"
done

echo ""
echo "=== 内核头文件 ==="
ls /lib/modules/$(uname -r)/build &>/dev/null && echo "  headers: OK" || echo "  headers: MISSING"

将上述内容保存为 env_check.sh，执行 chmod +x env_check.sh && ./env_check.sh，输出结果应无 MISSING 项。

至此，宿主机环境已完全就绪，可以进入下一阶段：获取内核源码与 PREEMPT_RT 补丁。