Modern Embedded Recipes · 79/152

임베디드 커널 빌드 — defconfig·menuconfig·Image·zImage

2026년 4월 16일 · Hawk · 4분 읽기

#한 줄 요약

“커널 빌드 = make defconfig → make menuconfig → make -jN 세 줄.” 그 위에 cross-compile 변수, KBuild Makefile, packaging이 얹힙니다.

#어떤 상황에서 쓰나

새 BSP를 받아 driver 한 줄을 켜야 할 때, vendor patch가 적용된 kernel을 직접 build해야 할 때, debug option을 켠 binary가 필요할 때 자체 build가 필요합니다. Distribution kernel을 그대로 쓰는 경우라도 module 한 개를 추가하려면 같은 source tree에서 build해야 합니다.

또 한 가지 흔한 작업은 driver 개발입니다. Out-of-tree module을 만들려면 build kernel과 같은 KBuild 시스템을 호출해야 합니다.

#핵심 개념

빌드 흐름은 단순합니다.

source 받기 — git clone / tar -xJf
defconfig 선택 — make ARCH=... <board>_defconfig
menuconfig — make ARCH=... menuconfig (옵션 조정)
build — make ARCH=... CROSS_COMPILE=... -jN
install — make modules_install / 별도 target
packaging — make deb-pkg / rpm-pkg

산출물입니다.

Path	내용
`arch/arm64/boot/Image`	kernel image
`arch/arm64/boot/dts/<vendor>/*.dtb`	device tree blob
`.ko` (`find . -name '.ko'`)	loadable modules
`System.map`	symbol map
`.config`	현재 build config

Cross-compile은 두 환경 변수가 핵심입니다.

1
ARCH=arm64
2
CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-     # toolchain prefix

#코드 / 실제 사용 예

#Source 받기

1
# stable kernel
2
git clone --depth 1 -b v6.6 https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git
3

4
# vendor BSP
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git clone -b imx_5.15.71_2.2.0 https://github.com/nxp-imx/linux-imx.git

Stable kernel은 reference로 쓰고, vendor BSP는 실제 board용으로 씁니다. 둘은 driver와 DTB 차이가 큽니다.

#Defconfig으로 시작

1
cd linux
2
export ARCH=arm64
3
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
4

5
make defconfig                 # generic
6
make imx_v8_defconfig           # vendor 제공
7
ls arch/arm64/configs/         # 사용 가능한 defconfig 목록

board별 defconfig가 가장 안전한 출발점입니다. arch/<arch>/configs/를 항상 확인합니다.

#menuconfig으로 조정

1
make menuconfig
2
# ncurses TUI로 옵션 토글
3
# / 로 검색: BME280 → Device Drivers > IIO > ...

원하는 옵션을 [*] (built-in) 또는 [M] (module)로 설정합니다. M은 .ko로 빌드되어 runtime 로드 가능합니다.

make savedefconfig으로 변경 사항을 defconfig 형식으로 추출할 수 있습니다.

#Build

1
make -j$(nproc) Image dtbs modules
2
# arch/arm64/boot/Image
3
# arch/arm64/boot/dts/<vendor>/<board>.dtb
4
# **/*.ko

-j는 CPU 코어 수에 맞춥니다. 64-bit ARM 빌드는 보통 8 코어에서 8~15분 정도 걸립니다.

#Module install

1
make INSTALL_MOD_PATH=$HOME/rootfs modules_install
2
# $HOME/rootfs/lib/modules/<version>/ 에 모든 .ko 복사
3
# modules.order, modules.dep 자동 생성

target rootfs에 module을 install합니다. modprobe가 dependency를 풀려면 depmod -a <version>까지 실행합니다.

#Out-of-tree module

1
# Makefile
2
obj-m += mydrv.o
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KDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
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all:
7
  $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
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9
clean:
10
  $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean

1
# cross build
2
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- \
3
     KDIR=/work/linux-bsp modules

KDIR이 build kernel의 source tree를 가리키면 됩니다. 자세한 흐름은 7-06를 참조합니다.

#deb 패키지

1
make -j$(nproc) bindeb-pkg
2
# 상위 디렉토리에 linux-image-<version>_amd64.deb, linux-headers-*.deb 생성
3

4
sudo dpkg -i ../linux-image-6.6.0_*.deb

Debian/Ubuntu 기반 target에서는 deb-pkg가 가장 자연스럽습니다. dependency도 자동 처리됩니다.

#rpm 패키지

1
make rpm-pkg

Fedora/CentOS 기반에는 rpm-pkg가 표준입니다.

#빌드 시간 줄이기

1
# ccache 사용
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export CC="ccache aarch64-linux-gnu-gcc"
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# 일부 sub-tree만 빌드
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make -j8 drivers/iio/
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# 미리 헤더만
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make -j8 prepare modules_prepare

ccache는 같은 소스의 재컴파일을 캐시해 두 번째 빌드를 70~90% 단축시킵니다.

#측정 / 성능 비교

빌드 환경	완전 빌드(no cache)
4 코어 노트북	45 분
16 코어 desktop	8 분
16 코어 + ccache (재빌드)	90 초

CI 환경에서는 ccache와 KBUILD output dir 분리가 시간을 크게 줄입니다.

산출물 크기 (arm64 defconfig):

산출물	크기
`Image`	~20 MB
`Image.gz`	~7 MB
`zImage` 압축률	약 65%
modules 전체	100~300 MB (option 따라)

#자주 보는 함정

ARCH 또는 CROSS_COMPILE 누락

1
make defconfig          # host arch로 build됨 → x86 binary

cross 환경에서는 두 변수를 export하거나 make 인자로 매번 줍니다.

make oldconfig 누락 후 재build

1
.config가 새 옵션을 모름 → 무수한 (NEW) 질문

make olddefconfig로 새 옵션을 자동 default로 채우거나, make oldconfig로 하나씩 답합니다.

Vermagic 불일치

1
modprobe foo
2
Error: could not insert 'foo': Exec format error
3
$ modinfo foo | grep vermagic
4
$ uname -r

Module의 vermagic과 실행 중인 kernel의 vermagic이 다르면 load가 거부됩니다. Module을 빌드한 source tree와 실제 kernel이 일치해야 합니다.

make clean vs make mrproper

1
make clean         # build 산출물만
2
make mrproper      # .config까지 삭제

mrproper는 .config를 지웁니다. 의도하지 않으면 defconfig부터 다시 시작해야 합니다.

INSTALL_MOD_PATH를 root에 install

1
sudo make modules_install   # host의 /lib/modules에 install — 사고

cross build에서 INSTALL_MOD_PATH를 잊으면 host의 module이 덮어써집니다. 항상 명시합니다.

#정리

빌드 세 줄: defconfig → menuconfig → make -jN.
Cross build에는 ARCH와 CROSS_COMPILE 두 변수만 정확하면 됩니다.
savedefconfig으로 변경 사항을 추출해 patch로 관리합니다.
Out-of-tree module은 KDIR로 build kernel의 source tree를 가리킵니다.
deb-pkg나 rpm-pkg로 packaging해 dependency까지 깔끔히 처리합니다.
빌드 시간은 ccache로 70% 이상 단축할 수 있습니다.
Module은 vermagic이 일치해야 load 가능합니다.

다음 편은 Kernel Module 기초입니다. init/exit, parameter, KBuild를 정리합니다.

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