Конфигурирование и компиляция ядра Linux
Пересборка ядра Linux дело очень интересное и почему-то часто отпугивает новичков. Но ничего сложного в этом нет, и скомпилировать ядро Linux бывает не сложнее, чем собрать (скомпилировать) любую другую программу из исходников. Пересборка ядра может понадобиться, когда вам требуются какие-нибудь функции, не включенные в текущее ядро, или же, наоборот, вы хотите что-то отключить. Все дальнейшие действия мы будем выполнять в Ubuntu Linux.
Установка утилит
Для настройки и сборки ядра Linux вам потребуется установить несколько пакетов, которые понадобятся для сборки и настройки ядра: kernel-package , build-essential , libncurses-dev . Сделать это можно командой:
Скачиваем исходный код ядра
Теперь нужно скачать исходный код ядра. Мы будем скачивать ядро для Ubuntu. Вы можете скачать определенную версию ядра, например, ту, которую вы в данный момент используете или же скачать самую последнюю версию. Для того, чтобы определить версию ядра Linux, которую вы используете, выполните команду uname с параметром -r :
Вывод команды будет примерно следующим:
Имя пакета, содержащего исходные коды ядра обычно имеет следующий вид: linux-source-Версия. Например, для ядра версии 2.6.24: linux-source-2.6.24. Самая последняя версия ядра в репозиториях Ubuntu называется просто linux-source, без указания версии на конце. Для установки исходных кодов последней версии ядра Ubuntu Linux, выполните команду:
Эта команда скачивает исходники ядра и размещает их в директории /usr/src . На момент написания заметки последняя версия ядра, которая была скачана — 2.6.27, ее мы и будем использовать. Если мы теперь перейдем в директорию /usr/src и выполним команду ls , то увидим, что среди файлов присутствует файл linux-source-2.6.27.tar.bz2. Это и есть исходные коды ядра Linux (ядра Ubuntu).
Распаковываем исходный код ядра
Перейдем в директорию /usr/src и разархивируем ядро. Для этого выполните следующие команды:
Для удобства мы создали символьную ссылку с именем linux , которая указывает на директорию с исходниками.
Конфигурация ядра
Теперь перейдем к конфигурированию ядра. Чтобы не создавать конфигурацию с нуля, возьмем за основу конфигурацию ядра, которая в данный момент используется. Получить текущую конфигурацию можно выполнив команду make oldconfig . Выполните в терминале:
В результате выполнения команды make oldconfig создастся файл .config , содержащий параметры конфигурации ядра.
Получить справку по всем параметрам make для ядра Linux вы можете, выполнив команду make help .
Для изменения конфигурации ядра мы воспользуемся консольной утилитой menuconfig . Для ее запуска выполните:
Перед вами появится интерфейс, в котором вы можете включать или отключать определенные опции ядра:
Для примера я включу опцию «NTFS write support». Для этого, нажимая кнопку Вниз , найдите пункт «File systems» и нажмите Enter .
Вы окажетесь в меню настройки файловых систем. Найдите в этом списке пункт «DOS/FAT/NT Filesystems» и нажмите Enter .
Перейдите к пункту «NTFS write support» и нажмите Пробел , рядом с пунктом появится звездочка, означающая, что данная опция будет включена в ядро.
Теперь выберите «Exit» (нажав кнопку Вправо и затем Enter ) и выйдите из утилиты. Перед выходом из утилиты выскочит сообщение с вопросом — сохранить проделанные изменения, выберите Yes.
Компиляция ядра
Пришло время скомпилировать ядро с теми изменениями, которые мы внесли на предыдущем шаге. Для начала выполним команду, которая удалит файлы (если они имеются), оставшиеся от предыдущей компиляции:
Наконец, чтобы запустить компиляцию ядра, выполним команду:
Ключ -append-to-version используется, чтобы добавить к имени файла образа ядра, который мы получим после компиляции, строку -mykernel , чтобы было проще идентифицировать свое ядро. Вместо -mykernel вы можете использовать любой префикс.
Компиляция ядра занимает довольно много времени и может длиться от нескольких десятков минут до нескольких часов, в зависимости от мощности вашего компьютера.
Установка (инсталляция) ядра
После компиляции ядра вы получили на выходе два файла: linux-image-2.6.27.18-mykernel_2.6.27.18-mykernel-10.00.Custom_i386.deb, linux-headers-2.6.27.18-mykernel_2.6.27.18-mykernel-10.00.Custom_i386.deb. Мы воспользуемся командной dpkg -i , которая автоматически установит ядро и пропишет его в ваш загрузчик GRUB (в файл /boot/grub/menu.lst ). Отмечу, что ядро будет установлено, как ядро по умолчанию, поэтому если оно у вас не загрузится вам нужно будет загрузиться, используя ваше предыдущее ядро (оно должно быть в списке меню GRUB при загрузке компьютера) и вручную изменять файл menu.lst . Итак, для установки ядра выполните команды:
Запуск системы с новым ядром
Проверим работоспособность системы с новым ядром. Перезагрузите компьютер. В меню загрузчика GRUB вы должны будете увидеть новый пункт, соответствующей вашему новому ядру, которое должно загрузиться по умолчанию. Если все пройдет успешно, то система запустится с новым ядром.
Собираем ядро Linux
Самым основным компонентом операционной системы Linux есть ядро. Именно ядро выступает промежуточным звеном между пользовательскими программами и оборудованием компьютера. Во всех бинарных дистрибутивах нам не нужно заботиться о сборке и настройке ядра, все уже сделали за нас разработчики дистрибутива. Но если мы хотим собрать свой дистрибутив сами или установить самую свежую версию ядра, нам придется собирать ядро вручную.
Первый вариант раньше был актуален для тех кто хотел получить максимальную производительность от своего оборудования, но сейчас, учитывая стремительное увеличение мощности компьютеров увеличение производительности при сборке ядра совсем незаметно. Сейчас сборка ядра может понадобиться пользователям не бинарных дистрибутивов, таких как Gentoo, тем, кто хочет внести некоторые изменения в ядро, получить новую самую свежую версию ядра и, конечно, же тем, кто хочет полностью разобраться в работе своей системы.
В этой инструкции мы рассмотрим как собрать ядро Linux. Первая часть расскажет как настроить ядро в автоматическом режиме. Так сказать, для тех кто не хочет разбираться как оно работает, кому нужно лишь получить на выходе готовый продукт — собранное ядро. Во второй части мы рассмотрим основные этапы ручной настройки ядра, это процесс сложный, и небыстрый, но я попытаюсь дать основу, чтобы вы могли со всем разобраться сами.
Получение исходников ядра
Самое первое что нужно сделать — это скачать исходники ядра. Исходники лучшие брать с сайта вашего дистрибутива, если они там есть или официального сайта ядра: kernel.org. Мы рассмотрим загрузку исходников с kernel.org.
Перед тем как скачивать исходники нам нужно определиться с версией ядра которую будем собирать. Есть две основных версии релизов — стабильные (stable) и кандидаты в релизы (rc), есть, конечно, еще стабильные с длительным периодом поддержки (longterm) но важно сейчас разобраться с первыми двумя. Стабильные это, как правило, не самые новые, но зато уже хорошо протестированные ядра с минимальным количеством багов. Тестовые — наоборот, самые новые, но могут содержать различные ошибки.
Итак когда определились с версией заходим на kernel.org и скачиваем нужные исходники в формате tar.xz:
В этой статье будет использована самая новая на данный момент нестабильная версия 4.4.rc7.
Получить исходники ядра Linux можно также с помощью утилиты git. Сначала создадим папку для исходников:
Для загрузки самой последней версии наберите:
git clone https://github.com/torvalds/linux
Распаковка исходников ядра
Теперь у нас есть сохраненные исходники. Переходим в папку с исходниками:
Или если загружали ядро linux с помощью браузера, то сначала создадим эту папку и скопируем в нее архив:
Распаковываем архив с помощью утилиты tar:
И переходим в папку с распакованным ядром, у меня это:
Автоматическая настройка сборки ядра Linux
Перед тем как начнется сборка ядра linux, нам придется его настроить. Как я и говорил, сначала рассмотрим автоматический вариант настройки сборки ядра. В вашей системе уже есть собранное, настроенное производителем дистрибутива, и полностью рабочее ядро. Если вы не хотите разбираться с тонкостями конфигурации ядра, можно просто извлечь уже готовые настройки старого ядра и сгенерировать на их основе настройки для нового. Нам придется лишь указать значения для новых параметров. Учитывая, что в последних версиях не было и не намечается серьезных изменений можно отвечать на все эти параметры как предлагает скрипт настройки.
Параметры используемого ядра хранятся в архиве по адресу /proc/config.gz. Распакуем конфиг и поместим его в нашу папку утилитой zcat:
zcat /proc/config.gz > .config
А дальше запускаем скрипт адаптации настроек:
В процессе его работы нужно будет ответить на несколько вопросов. Это новые параметры, которые изменились или были добавлены в новое ядро и поддержка нового оборудования, в большинстве случаев можно выбирать вариант по умолчанию. Обычно есть три варианта y — включить, n — не включать, m — включить в качестве модуля. Рекомендованный вариант написан с большой буквы, для его выбора просто нажмите Enter.
На все про-все у вас уйдет около 10-ти минут. После завершения процесса, ядро готово к сборке. Дальше мы рассмотрим настройку ядра вручную, а вы можете сразу перелистать к сборке ядра Linux.
Ручная настройка ядра Linux
Ручная настройка — сложный и трудоемкий процесс, но зато она позволяет понять как работает ваша система, какие функции используются и создать ядро с минимально нужным набором функций под свои потребности. Мы рассмотрим только главные шаги, которые нужно выполнить чтобы ядро собралось и заработало. Со всем остальным вам придется разбираться самому опираясь на документацию ядра. Благо в утилите настройки для каждого параметра есть обширная документация которая поможет вам понять какие еще настройки нужно включить.
Начнем. Для запуска меню настроек ядра linux наберите:
Откроется вот утилита с интерфейсом ncurses:
Как видите, некоторые обязательные опции уже включены, чтобы облегчить вам процесс настройки. Начнем с самых основных настроек. Чтобы включить параметр нажмите y, чтобы включить модулем — m, для перемещения используйте клавиши стрелок и Enter, возвратиться на уровень вверх можно кнопкой Exit Откройте пункт General Setup.
Здесь устанавливаем такие параметры:
Local Version — локальная версия ядра, будет увеличиваться при каждой сборке на единицу, чтобы новые ядра при установке не заменяли собой старые, устанавливаем значение 1.
Automatically append version information to the version string — добавлять версию в название файла ядра.
Kernel Compression Mode — режим сжатия образа ядра, самый эффективный lzma.
Default Hostname — имя компьютера, отображаемое в приглашении ввода
POSIX Message Queues — поддержка очередей POSTIX
Support for paging of anonymous memory — включаем поддержку swap
Control Group support — поддержка механизма распределения ресурсов между группами процессов
Kernel .config support и Enable access to .config through /proc/config.gz— включаем возможность извлечь конфигурацию ядра через /proc/config.gz
Здесь все, возвращаемся на уровень вверх и включаем Enable loadable module support, эта функция разрешает загрузку внешних модулей, дальше открываем его меню и включаем:
Module unloading — поддержка отключения модулей
Forced module unloading — принудительное отключение модулей
Опять возвращаемся назад и открываем Processor type and features:
Processor family (Opteron/Athlon64/Hammer/K8) — выбираем свой тип процессора.
Опять возвращаемся и переходим в раздел File systems, тут установите все нужные галочки.
Обязательно включите The Extended 3 (ext3) filesystem и The Extended 4 (ext4) filesystem — для поддержки стандартных ext3 и ext4 файловых систем
Возвращаемся и идем в Kernel hacking.
Здесь включаем Magic SysRq key — поддержка магических функций SysRq, вещь не первой необходимости, но временами полезная.
Остался еще один пункт, самый сложный, потому что вам его придется пройти самому. Device Drivers — нужно пройтись по разделам и повключать драйвера для своего оборудования. Под оборудованием я подразумеваю нестандартные жесткие диски, мышки, USB устройства, веб-камеры, Bluetooth, WIFI адаптеры, принтеры и т д.
Посмотреть какое оборудование подключено к вашей системе можно командой:
После выполнения всех действий ядро готово к сборке, но вам, скорее всего, предстоит разобраться с очень многим.
Чтобы сохранить настройки переместите указатель с помощью стрелок вправо-влево, з позиции Select в позицию Save и нажмите Enter, потом еще раз подтвердите сохранение:
Чтобы выйти нажмите пару раз кнопку Exit.
Сборка ядра Linux
После завершения всех приготовлений может быть выполнена сборка ядра linux. Для начала процесса сборки выполните:
make && make modules
Теперь можете идти пить кофе или гулять, потому что процесс сборки длинный и займет около получаса.
Установка нового ядра
Когда ядро и модули будут собраны новое ядро можно устанавливать. Можно вручную скопировать файл ядра в папку загрузчика:
cp arch/x86_64/boot/bzImage /boot/vmlinuz
А можно просто выполнить установочный скрипт, сразу установив заодно и модули:
sudo make install && sudo make modules_install
После установки не забудьте обновить конфигурацию загрузчика Grub:
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
И перезагружаем компьютер чтобы увидеть новое ядро в работе:
Выводы
Вот и все. В этой статье мы подробно рассмотрели как собрать ядро Linux из исходников. Это будет полезно всем желающим лучшие понять свою систему, и тем, кто хочет получить самую новую версию ядра в своей системе. Если остались вопросы, задавайте комментарии!