Kernel (Русский)/Traditional compilation (Русский)

В статье представлена краткая инструкция по сборке собственного ядра из исходников kernel.org. Данный метод является традиционным и общим для всех дистрибутивов. В зависимости от вашего опыта, компиляция из исходников может показаться несколько более сложной в сравнении с использованием системы сборки. Инструменты Arch Build System разрабатывались как раз с целью сделать многократно повторяющиеся задачи по компиляции более удобными и безопасными.

Состояние перевода: На этой странице представлен перевод статьи Kernel/Traditional compilation. Дата последней синхронизации: 10 июля 2021. Вы можете помочь синхронизировать перевод, если в английской версии произошли изменения.

Подготовка

Для подготовки ядра не требуется ни root-аккаунт, ни root-привилегии (например, через sudo).

Установка пакетов

Установите группу пакетов base-devel с набором необходимых инструментов вроде make и gcc. Также рекомендуется установить пакеты, указанные в стандартном PKGBUILD ядра Arch Linux: xmlto, kmod, inetutils, bc, libelf, git, cpio, , , .

Создание каталога сборки

Рекомендуется создать отдельный каталог для сборки вашего ядра. В этом примере будет использоваться каталог в домашнем каталоге:

$ mkdir ~/kernelbuild

Загрузка исходников

Важно: Для systemd необходимо ядро не старше версии 3.12 (4.2 и выше, если требуется поддержка единой иерархии контрольных групп. Подробнее см. /usr/share/doc/systemd/README.

Выберите версию ядра и загрузите файлы с исходным кодом с сайта https://www.kernel.org. Они будут иметь вид сжатого tar-архива (суффикс tar.xz).

Загрузить можно просто через браузер (правый клик по ссылке с tar.xz и выбрать ) или любой другой программой, с графическим интерфейсом или интерфейсом командной строки, работающей через HTTP, TFTP, Rsync или Git.

Например, так выглядит загрузка ядра версии 4.8.6 в каталог утилитой :

$ cd ~/kernelbuild
$ wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.8.6.tar.xz

Также стоит проверить корректность загрузки. Скачайте файл подписи, с его помощью добудьте отпечаток (fingerprint) ключа, а с помощью отпечатка получите сам ключ:

$ wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.8.6.tar.sign
$ gpg --list-packets linux-4.8.6.tar.sign
$ gpg --recv-keys <отпечаток_из_предыдущего_шага>

Обратите внимание, что подпись создаётся для tar-архива (суффикс ), а не для сжатого файла , который был загружен. Необходимо выполнить декомпрессию, но без извлечения архива. Для этого потребуется :

$ unxz linux-4.8.6.tar.xz
$ gpg --verify linux-4.8.6.tar.sign linux-4.8.6.tar

К последующим шагам нельзя переходить, если вы не получили вывод в виде "Good signature".

Если запускался не из каталога сборки, переместите в него скачанный архив:

$ mv /путь/к/linux-4.8.6.tar.xz ~/kernelbuild/

Распаковка исходников

Распакуйте архив ядра в каталоге сборки:

$ tar -xvf linux-4.8.6.tar

Для завершения приготовлений убедитесь, что дерево файлов ядра абсолютно чистое; не стоит полагаться на то, что что оно будет таковым после распаковки. Перейдите в новый каталог с исходниками и выполните команду make mrproper:

$ cd linux-4.8.6/
$ make mrproper

Примечание: mrproper — цель Make. Она зависит от цели clean, поэтому указывать обе цели не обязательно. Подробнее см. .

Настройка

Это наиболее важный шаг в процессе "подгонки" ядра под точные характеристики вашего компьютера. Настройки ядра, включая используемые модули, задаются в файле .

Если правильно выбрать параметры в файле , то производительность вашего ядра и компьютера значительно вырастет.

Конфигурация ядра

Существует два способа создать конфигурацию:

• A. Использовать стандартные настройки Arch для официального ядра (рекомендуется).
• B. Сгенерировать файл с настройками ядра, работающего в данный момент (например, если вы желаете подкорректировать текущие настройки).

A. Стандартная конфигурация Arch

Этот метод предполагает создание нового файла на основе настроек стандартного ядра Arch. Если на вашей машине работает стандартное ядро, выполните следующую команду в каталоге с исходниками нового ядра:

$ zcat /proc/config.gz > .config

В противном случае стандартную конфигурацию можно взять в официальном пакете ядра Arch Linux.

B. Сгенерированная конфигурация

С ядра 2.6.32 команда создаёт файл для нового ядра, отключив все опции, которые не заданы в работающем здесь и сейчас ядре. Другими словами, включены будут только опции, включённые в данный момент.

Хотя данный минималистичный подход позволяет создать высокоэффективную конфигурацию, подогнанную конкретно под вашу систему, есть ряд недостатков, таких как потенциальная неспособность ядра поддерживать более новое аппаратное обеспечение, периферийные устройства и другие особенности.

$ make localmodconfig

Продвинутая конфигурация

Существует ряд инструментов для тонкой настройки конфигурации ядра, которые можно использовать вместо многочасовой ручной настройки каждой возможной при компиляции опции.

Примечание: Эти инструменты перечислены ниже и предоставляют три возможных значения для каждой особенности ядра: y для включения, n для отключения и m для включения в качестве модуля ядра (загружается при необходимости).

Инструменты:

• : утилита командной строки с интерфейсом ncurses; была заменена nconfig.
• : новый инструмент командной строки с ncurses-интерфейсом.
• : более дружелюбный к пользвателю графический интерфейс, которому требуется пакет в качестве зависимости. Это рекомендуемый метод — особенно для неопытных пользователей — поскольку в нём упрощена навигация, а также выводится справочная информация о каждой опции.
• : графический настройщик, похожий на xconfig, но использующий gtk.

Выбранную программу необходимо запустить внутри каталога с исходниками ядра. Все они создают новый либо перезаписывают существующий. Все опциональные настройки будут автоматически включены, но новые опции (т.е. отсутствовавшие в старого ядра) могут не включиться.

После внесения всех необходимых изменений сохраните файл . Имеет смысл также сделать резервную копию этого файла вне каталога с исходниками. Возможно, придётся повторить процесс несколько раз, прежде чем результат вас устроит.

Если испытываете сомнения, изменяйте по несколько опций между компиляциями. Если вы не можете загрузиться с новым ядром, изучите список необходимых пунктов конфигурации здесь.

Команда в liveCD-окружении выведет список используемых модулей ядра. Важно также не забыть обеспечить поддержку cgroups. Это необходимо для systemd.

Компиляция

Время компиляции может варьироваться от небольшого (~15 минут) до значительного (более часа) в зависимости от настроек ядра и мощности процессора. После задания всех необходимых настроек нового ядра в файле , выполните в каталоге с исходниками следующую команду:

$ make

Установка

Важно: С этого момента все команды должны выполняться либо от учётной записи суперпользователя, либо с его правами. В противном случае они завершатся неудачно.

Установка модулей

После того, как ядро скомпилировано, то же самое необходимо сделать с модулями. Сначала соберите модули:

$ make modules

Затем установите их:

# make modules_install

Эта команда скопирует откомпилированные модули в каталог . Например, для ядра версии 4.8 они будут скопированы в . Это позволяет хранить модули разных ядер в отдельных каталогах.

Копирование ядра в каталог /boot

В результате компиляции ядра создаётся (big zImage, "большой сжатый образ") этого ядра, который необходимо скопировать в каталог /boot и переименовать. Имя должно начинаться с , окончание можно выбрать любое. В примерах ниже установленное и скомпилированное ядро версии 4.8 копируется и переименуется в :

• 32-битное (i686) ядро:

# cp -v arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-linux48

• 64-битное (x86_64) ядро:

# cp -v arch/x86_64/boot/bzImage /boot/vmlinuz-linux48

Создание начального RAM-диска

Если вы не знаете, что такое создание начального RAM-диска, изучите статьи initrd и mkinitcpio.

Автоматизированный метод

Чтобы initramfs для нового ядра был сгенерирован аналогично официальному ядру, можно скопировать и модифицировать существующий mkinitcpio preset. Это удобно при перекомпиляции ядра (например, после обновления). В примере ниже файл предустановок (preset file) стокового ядра Arch копируется и модифицируется под ядро версии 4.8, установленное выше.

Сначала скопируйте существующий preset-файл, переименовав его с использованием суффикса из /boot/vmlinuz- (в нашем случае — ):

# cp /etc/mkinitcpio.d/linux.preset /etc/mkinitcpio.d/linux48.preset

Затем отредактируйте файл под новое ядро. В параметре необходимо указать имя нового ядра, выбранное при копировании :

Наконец, сгенерируйте initramfs-образ для нового ядра:

# mkinitcpio -p linux48

Ручной метод

Вместо использования файла с предустановками можно сгенерировать initramfs-файл вручную посредством mkinitcpio:

# mkinitcpio -k <версия_ядра> -g /boot/initramfs-<имя_файла>.img

• (): указывает модули, которые будут использованы при генерации образа. Имя совпадает с именем каталога с исходниками нового ядра (и каталога с модулями для него, расположенного в ).
• -g (): указывается имя initramfs-файла, который будет создан в каталоге /boot. Ещё раз — рекомендуется использовать стандартную схему именования, упомянутую выше.

Например, команда для ядра версии 4.8:

# mkinitcpio -k linux-4.8.6 -g /boot/initramfs-linux48.img

Копирование System.map

Файл не требуется для загрузки Linux. Это что-то вроде "телефонной книги" со списком функций для конкретной сборки ядра. содержит список символов ядра (т.е. имён функций, переменных и т.п.) и соответсвующих им адресов. Это отображение имён символов на адреса используется:

• Некоторыми процессами вроде klogd, ksymoops и т.д.
• Обработчиком OOPS, когда во время падения ядра на экран выводится информация (например, о том, какая именно функция вызывала падение).

Совет: UEFI-разделы используют файловую систему FAT32, которая не поддерживает символические ссылки.

Если ваш каталог /boot использует файловую систему с поддержкой символических ссылок (т.е. не FAT32), скопируйте в /boot, добавив название ядра к итоговому файлу. Затем создайте символическую ссылку на :

# cp System.map /boot/System.map-<название_ядра>
# ln -sf /boot/System.map-<название_ядра> /boot/System.map

В итоге в /boot должно быть 3 файла и 1 символическая ссылка (не считая любых других файлов, находившихся там до этого):

• Ядро:
• Initramfs:
• System Map:
• Символическая ссылка на System Map.

Настройка загрузчика

Добавьте в файл настроек загрузчика пункт с новым ядром. В статье Процесс загрузки Arch#Сравнение возможностей приведено сравнение доступных загрузчиков; также изучите соответствующие статьи.

Смотрите также

• https://cateee.net/lkddb/web-lkddb/ — подробный отсортированный список строк конфигурации ядра и с пояснениями.