Что такое исходники linux

HOW-TO: Сборка ядра Linux

Содержание

В данном пошаговом руководстве вы узнаете, как правильно собрать и установить ядро ветвей >2.6 в семействе ОС Ubuntu.

Шаг 1. Получение исходного кода ядра

Исходники ядра Ubuntu можно получить двумя способами:

150 Мб в текущую папку. Чтобы получить исходники ядра, версия которого установлена на компьютере выполните команду:

Или вместо `uname -r` можно указать конкретную версию из имеющихся в репозитории.

Не забудьте включить общий доступ к исходникам в репозитории ( Параметры системы → Программы и обновления → Программное обеспечение Ubuntu → Исходный код ). Из консоли это сделать можно раскомментировав строки начинающиеся с deb-src в файле /etc/apt/sources.list, а затем выполнить обновление командой: «sudo apt-get update».

Где — имя релиза, например:

Другие ядра

Также существуют ядра, работоспособность которых в Ubuntu не гарантируется. Например, известна проблема с рядом популярных системных приложений (в частности драйвера NVidia, VirtualBox), которые при своей установке компилируются под установленное ядро. Поэтому для их установки на ядро, нестандартное для данной версии Ubuntu (например, Ubuntu 16.04 идёт с ядром 4.4.0), может потребоваться их отдельная компиляция вручную или специальные патчи, а последние версии ядер с kernel.org приложение может вообще не поддерживать.

Распакуйте полученный архив, используя команды:

Или в случае с linux-source:

Шаг 2. Получение необходимых для сборки пакетов

Выполните следующие команды для установки основных пакетов:

Далее всё зависит от того, каким способом вы хотите произвести конфигурацию ядра. Это можно сделать несколькими способами.

В случае, если вы хотите использовать config, oldconfig, defconfig, localmodconfig или localyesconfig, вам больше не нужны никакие дополнительные пакеты. В случае же с оставшимися тремя вариантами необходимо установить также дополнительные пакеты.

Для установки пакетов, необходимых для использования menuconfig выполните следующую команду:

Для установки пакетов, необходимых для использования gconfig выполните следующую команду:

Для установки пакетов, необходимых для использования xconfig выполните следующую команду:

Шаг 3. Применение патчей

Официальные патчи уже наложены на исходники, если ядро получалось описанной выше командой:

Если вы никогда до этого не применяли патчей к исходному коду, то выполните следующую команду:

Эта команда установит программу patch, необходимую для, как можно догадаться, применения патчей. Теперь скачайте файл патча в папку, куда вы распаковали ядро. Это может быть либо архивный файл (напр. Bzip2 или Gzip), либо несжатый patch-файл.

На данный момент подразумевается, что вы уже сохранили файл в ту папку, куда ранее распаковали ядро, и установили программу patch.
Если скачанный вами файл был в формате Gzip (*.gz), тогда выполните следующую команду для распаковки содержимого архива:

Если скачанный вами файл был в формате Bzip2 (*.bz2), тогда выполните следующую команду для распаковки содержимого архива:

где 2.6.x.y — версия патча ядра. Соответствующие команды распакуют файл патча в папку с исходным кодом ядра. Прежде чем применить патч, необходимо удостовериться, что он заработает без ошибкок. Для этого выполните команду:

где 2.6.x.y — версия патча ядра. Эта команда сымитирует применение патча, не изменяя сами файлы.

Если при её выполнении не возникнет ошибок, то изменения можно смело внедрять в сами файлы. Для этого выполните команду:

где 2.6.x.y — версия патча ядра. Если не было никаких ошибок, значит к исходному коду был успешно применён патч.

где 2.6.x.y — версия патча и ваших исходников

Шаг 4. Конфигурация будущей сборки ядра

Перейдите в папку, куда вы распаковали ядро, выполнив команду

где 2.6.x.y — версия загруженного вами ядра.

На данный момент вы уже должны были определиться с методом конфигурации ядра (если нет, то ознакомьтесь с ними в разделе «Получение необходимых для сборки пакетов». В зависимости от этого, выполните следующую команду для запуска выбранного вами способа конфигурации:

После вызова соответствующая программа конфигурации будет запущена. Произведите необходимые настройки в соответствии с вашими потребностями, сохраните файл конфигурации и переходите к следующему шагу.

Шаг 5. Сборка ядра

Итак, приготовления завершены. Теперь можно запустить процесс сборки ядра. Чтобы это сделать, выполните команду:

Шаг 6. Установка образов и заголовков ядра

Когда сборка ядра подошла к концу, в вашей домашней папке появятся два deb-пакета. Их и необходимо установить. Для этого выполните команды:

где 2.6.x.y — версия собранного ядра, arc — архитектура процессора (i386 — 32-бит, amd64 — 64-бит).
Если вы не знаете точного названия пакета, выведите список файлов в домашнем каталоге командой

и найдите эти самые два пакета.

Шаг 7. Генерация начального RAM-диска

Для корректной работы Ubuntu требует наличия образа начального RAM-диска. Чтобы его создать, выполните команду:

где 2.6.x.y — версия собранного ядра.

Шаг 8. Обновление конфигурации загрузчика GRUB

Для того, чтобы новая версия ядра была доступна для выбора при загрузке компьютера, выполните следующую команду:

Файл menu.lst (для GRUB версии 1) или grub.cfg (для GRUB версии 2) обновится в соответствии с наличием установленных операционных систем и образов ядер.

Шаг 9. Проверка ядра

Сборка и установка ядра успешно выполнены! Теперь перезагрузите компьютер и попробуйте загрузить систему с новым ядром. Чтобы удостовериться, что система запущена с новым ядром, выполните команду

Она выведет на экран используемую версию ядра.

Если всё сделано правильно, то вы можете удалить архивы с исходным кодом и весь каталог linux-2.6.x.y в вашей домашней папке. Это освободит около 5 ГБ на вашем жёстком диске (размер освобождаемого пространства зависит от параметров сборки).

На этом процесс сборки и установки завершён, поздравляю!

Источник

Записки программиста

Памятка по сборке ядра Linux из исходного кода

10 августа 2016

Если помните, не так давно мы научились собирать из исходников ядро FreeBSD. Спрашивается, почему бы не научиться делать то же самое и с ядром Linux? Причины собирать ядро Linux из исходников, в общем то, те же — получение самой свежей версии ядра, срочное применение security-патчей, оптимизация под конкретные задачи и конкретное железо, а также желание принятие участие в разработке ядра.

Важно! Следование инструкциям из этого поста может привести к потере ваших данных. Делайте бэкапы и помните, что делаете вы все исключительно на свой страх и риск. Все описанное ниже было проверено на Ubuntu 14.04 LTS. Но на других версиях Ubuntu, а также других дистрибутивах Linux, отличия должны быть минимальными.

Настраиваем загрузчик

Правим /etc/default/grub примерно таким образом:

После правки говорим:

В результате перед загрузкой системы в течение 10 секунд будет предлагаться выбрать ядро, с которым вы хотите загрузиться. Очень удобно, если вы что-то напутали с конфигурацией ядра и хотите загрузиться с предыдущей версией!

Ставим зависимости

Нам понадобятся как минимум следующие пакеты:

На многих системах все они, впрочем, уже будут присутствовать.

Получаем исходники

Исходники ядра можно скачать по ссылке на главной странице kernel.org. На момент написания этих строк последней стабильной версией ядра была 4.6.4:

Или, если вам нужен самый-самый свежак, можно взять исходники прямо из Git:

Судя по тому, что тэга v4.6.4 в Git’е мне найти не удалось, релизы ядра Linux оформляются исключительно в форме сжатых tar-архивов.

Если же вместо ванильного ядра вы хотели бы собрать ядро с патчами от компании Canonical:

По своему опыту скажу, что если вы пользуетесь Ubuntu, то можете смело использовать ванильное ядро. Вряд ли у вас возникнут с ним какие-то проблемы.

Примечание: Интересно, что из существующих сравнительно популярных дистрибутивов Linux ядро без собственных патчей, похоже, используют только Gentoo, Slackware и Arch Linux.

Так или иначе, теперь у вас есть исходники.

Собираем и устанавливаем ядро

Выбираем опции, с которыми будет собрано ядро:

В случае необходимости меняем настройки, жмем Save, затем Exit. В результате будет создан файл .config , содержащий выбранные нами параметры.

При обновлении ядра (вы же по-любому уже используете какое-то ядро?) удобно взять конфиг текущего ядра, и выставить новым опциям значения по умолчанию:

Собирается ядро довольно долго. На моем ноутбуке сборка заняла 1 час 15 минут. Однако из этого времени большая часть тратится на сборку гигантского пакета ядра с отладочными символами. Сборку этого пакета можно отключить, закомментировав в конфиге параметр CONFIG_DEBUG_INFO. Только учтите, что этот пакет требуется SystemTap и другим полезным инструментам.

Помимо самого ядра также можно собрать и документацию:

По окончании сборки в дочернем каталоге видим что-то вроде:

Ставим все deb-пакеты кроме dbg-версии ядра обычным sudo dpkg -i и перезагружаемся. После перезагрузки смотрим на вывод команды uname -a . Убеждаемся, что действительно загрузились с новым ядром. Если с новым ядром что-то не так, в загрузчике просто выбираем то, с которым система загружалась до этого. После загрузки со старым ядром поскорее удаляем пакеты нового ядра, и вуаля — система вернулась к прежнему состоянию.

Дополнительно после загрузки нового ядра можно прогнать на нем тесты:

Поздравляю, теперь вы умеете собирать ядро Linux!

Заключение

Материалы по внутреннему устройству ядра Linux:

• KernelNewbies.org, сайт для новичков в ядре Linux со своим списком рассылки, IRC-каналом, форумом, вики, и так далее;
• LKML.org, сайт для комфортного чтения мейлинг листа разработчиков ядра Linux через браузер. Будьте внимательны, он нередко портит форматирование писем! В этом смысле архив рассылки на marc.info намного лучше;
• Linux Cross Reference, сайт для комфортного чтения кода ядра Linux через браузер;
• Книга Linux Kernel Development, 3rd Edition является наиболее свежей книгой по ядру Linux на английском языке (2010 год, ядро 2.6.x), есть перевод на русский язык;
• Книга Linux-Treiber entwickeln, 4th Edition более свежая (2015 год, ядро 4.x), но написана на немецком и не имеет перевода;
• Бесплатная книга Linux Insides за авторством Alexander Kuleshov a.k.a @0xAX выглядит наиболее доступной и актуальной, но на данный момент еще находится в процессе написания;
• Иногда что-то полезное удается найти в Linux Kernel HTML Documentation, официальной документации из исходников ядра Linux;
• Примеры к книге Linux Device Drivers, 3rd Edition, которые пытаются поддерживать в актуальном состоянии, плюс исходники к 4-му изданию, которое на данный момент еще пишется;

А собираете ли вы ядро из исходников, и если да, то зачем? 🙂

Источник

Создание операционной системы на базе ядра linux. С нуля

Рано или поздно каждый пользователь Линукса задумывается над созданием собственного дистрибутива. Некоторые аргументируют это тем, что можно «все настроить под себя». Другие сетуют на то, что среди уже представленных дистрибутивов в Ветке нет идеального. А у них, якобы, есть суперконцептуальные идеи для собственной системы. Зачем я всю эту психологию затеял? Для того, чтобы сразу перекрыть кислород играющимся с Линуксом новичкам, которым делать нечего. Если уж задумались над созданием ОС, думайте до конца. Итак,

Я хочу создать ОС на базе Linux.
Сразу предупреждаю: был бы XVIII век, всех тех, кто для основы своей будущей системы выбирает другой развитый дистрибутив (и, не дай Бог, популярный. ) ждала бы виселица. Пост именно про создание системы с нуля, а значит, всякие Slax и Linux Mint мы трогать не будем.

Шаг 1. Выбор носителя
Вариантов немного: либо ваша ОС запускается с LiveCD, либо с жесткого диска, либо с флеш-устройства. Сразу оговорюсь: не скажу в посте ни слова про жесткий диск, потому что гораздо удобнее создавать гибкий дистрибутив из серии «все свое ношу с собой», либо залоченный дистрибутив на оптическом диске. Если вы научитесь создавать LiveCD или LiveUSB систему, с установкой на жесткий диск проблем не будет.

На всякий случай, приготовьте чистую флешку, CD-диск, и установите, наконец, Virtualbox.

Шаг 2. Компиляция ядра
По поводу выхода третьего ядра Linux, этот шаг воодушевляет на дальнейшие разработки… Итак, нам нужны исходники ядра. Каждый пользователь знает, что их можно достать на сайте kernel.org. Ни в коем случае, слышите?, никогда не прикручивайте к своей системе постороннее ядро, скомпилированное не вами!

Поскольку лень моя зашкаливала, я создал папку /linuxkernel и распаковал туда архив с исходниками. Залогинившись под рутом, я сделал следующее:

cd /linuxkernel
make menuconfig

В принципе, ядро можно конфигурировать тремя способами: make config (диалоговая конфигурация), make menuconfig (псевдографическая конфигурация через ncurses), а также make xconfig (графическая конфигурация). Суть в том, что make config испортит вам настроение надолго, т.к. он задаст все возможные вопросы по всем аспектам всех тем. Проблема с make xconfig встречается не у всех, но вот у меня встречалась и встречается. Если приспичило сделать через X, разбирайтесь сами. Оптимальный вариант — make menuconfig. Эта штука откроет вам псевдографический интерфейс, через который вы сможете настроить ядро на свой лад. Штука требует библиотеки ncurses, которая легко устанавливается.

В принципе, если ваш мозг хоть сколько понимает Линукс, вы разберетесь с конфигурированием. Процесс это интересный, вариантов действительно много, а справка, хоть и на английском языке, но все же радует своей доступностью и простотой.

Однако, направить вас все же придется. Перейдите по адресу File Systems —> и поставьте необходимые звездочки. Буква M означает, что поддержка того или иного драйвера осуществляется с помощью подключения к ядру внешнего модуля (ненавижу их!). Нам понадобится также поддержка isofs, для чтения дисков. File Systems —> CD-ROM/DVD Filesystems —> ISO 9660 CDROM file system support. Можно еще поддержать древнедосовские системы.

Чмошные разработчики Mandriva забыли разрешить File systems —> DOS/FAT/NT Filesystems —> NTFS write support, и на одном из их дистрибутивов я мучился с доступом к древневиндовскому разделу.

Посмотрите Processor type and features —> Processor family, мне порекомендовали выбрать Pentium-MMX.

Еще поройтесь в Device Drivers, полезно. Можете шутки ради понавыбирать там все и скомпилировать ядро весом > 50 Мб.

Далее. Ядро после загрузки себя должно загружать, собственно, систему. Либо из скомпилированных в себе файлов (используются во встраиваемых системах), либо из CPIO архива, сжатого чем-нибудь, либо из Initrd. Здесь вам не DOS, здесь не получится сразу сослаться на какой-нибудь init’овый файл в корневом каталоге диска или флешки. На самом деле получится, не слушайте дядю Анникса! Неправильно это, хоть в Интернете по этому поводу уже нехилая полемика ведется. В своей системе мы будем использовать initrd, т.к. это удобно, и не вызовет нецензурных выражений от сторонних разработчиков, в отличие от CPIO архива.

Ах, да, скомпилируйте ядро командой

Если у вас x86, найдете его по адресу /linuxkernel/arch/x86/boot/bzImage.

Для суровых челябинских программистов можно использовать Кросс-компайлинг…

Теперь нам нужен initrd с установленной там простейшей оболочкой. Мы будем использовать busybox, потому что эта няша может все. Способ мы украдем у Роберто де Лео, создателя Movix (я бы даже уважать его начал, если бы не запредельная любовь к Perl):

dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=5000 — Создаем Ramdisk в оперативной памяти нашего компьютера.
mke2fs -m0 /dev/ram0 5000 — Форматируем Ramdisk в системе Ext2
mkdir /distro — Создаем папку
mount /dev/ram0 /distro — Монтируем в папку /distro

Все, теперь у нас есть Ramdisk, емкостью в 5 Мб. Можно и больше, только не нужно. В отличие от Томаса Матеджисека, я не собираюсь пичкать initrd модулями в Squashfs, сжатыми LZMA. Все, что необходимо, будет скомпилировано вместе с ядром. Да, это не очень логично и правильно, но мороки в сто раз меньше. А специально для тех, кто осуждает такой подход, можно разрешить опцию модульности в ядре: Enable loadable module support.

В нашем Ramdisk’е, смонтированном в /distro, есть такая папка, lost+found. Это потому, что мы отформатировали его в ext2. Ни в коем случае нельзя ее удалять, хоть она здесь вряд ли поможет, образ-то фиксированный. Нам бы busybox сначала поставить…

Установка Busybox
Вот почему у таких классных проектов такие отстойные сайты? Хотя… это уже не суть важно, если исходники скачаны и успешно распакованы в папку /busybox.

Сконфигурировать busybox можно так же:

cd /busybox
make menuconfig

Если вы еще не поняли, что это, объясню. Busybox заменяет тонны UNIX приложений, хранящихся в папках /bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin. Вместо этого, создается только одно приложение: /bin/busybox, а на него создается куча ссылок в указанных выше папках. Установим busybox следующей командой:

make CONFIG_PREFIX=/distro install

Еще Busybox создаст файлы /sbin/init и зачем-то /linuxrc, чтобы ваша система корректно запустилась. Но не все необходимые папки были созданы. Так что завершаем все руками и создаем:

/distro/etc
/distro/lib
/distro/dev
/distro/mnt
distro/proc
/distro/root
/distro/tmp
/distro/root

Если что забыл — вспомните, т.к. директории эти забыть сложно.

Все бы хорошо, вот только busybox для работы требует библиотеки, которые нужно скопировать в наш дистрибутив. Очень легко узнать, какие:

Программа покажет нам библиотеки, требуемые для нашей оболочки. Сразу говорю: linux gate создается ядром и скопирован быть не может.

При копировании библиотек можно отсекать отладочную информацию (так Роберто советует):

objcopy —strip-debug откуда куда

Делаем из Линукса Линукс

Надо создать несколько системных текстовых файлов:

Нам нужен /etc/inittab. Удивлю вас: в начале жизни система даже не знает, что такое Root. У нас даже пользователь безымянный, но вот файл общесистемных низкоуровневых фич (ОНФ) должен присутствовать. Пилотное содержание файла следующее:

# Запустить оболочку в консоли.
::respawn:-/bin/sh

# Перезагрузка по нажатии на Ctrl+Alt+Del.
::ctrlaltdel:/sbin/reboot

# Команды, выполняемые перед выключением и перезагрузкой.
::shutdown:/sbin/swapoff -a >/dev/null 2>&1
::shutdown:/bin/umount -a -r >/dev/null 2>&1

Следующий файл — /etc/fstab. Это таблица, в которой описано, что и куда монтировать при загрузке. Вещь бесполезная! Нам нужно обязательно смонтировать proc, иначе вообще ничего работать не будет, так что в файле пишем:

none /proc proc defaults 0 0

Для mount нужен также файл /etc/mtab. Создайте его и оставьте пустым.

Но mount сделает все необходимое только тогда, когда мы явно его об этом попросим. А просить мы будем в том самом первозагрузочном файле /etc/rc.d/rc.S (rc.d — папка). Вежливо попросим:

/bin/mount -av -t nonfs

Еще нам необходим файл профиля (b)(a)sh, тут вообще раздолье для фантазии. Создаем файл /etc/profile и заполняем следующим:

PATH=»$PATH:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:»
LESS=-MM
TERM=linux
HOME=/root
PS1=’> ‘
PS2=’> ‘
ignoreeof=10
export PATH DISPLAY LESS TERM PS1 PS2 HOME ignoreeof

Понадобится также файл /etc/shell, в котором указано, что есть оболочка:

Вот собственно и все. Можно записывать наш Ramdisk в файл.

mkdir /os — папка для «готового».
umount /dev/ram0 — размонтируем кусочек оперативной памяти.
dd if=/dev/ram0 of=/os/initrd bs=1k count=5000 — создаем файл.
gzip /os/initrd — сжимаем файл initrd

Создание загрузочной флешки

«Финишная прямая» нашей маленькой разработки. Берем флешку, вставляем, форматируем в vfat (можно и в ext, но не забывайте, что еще не все пользователи Windows застрелились).

На флешке создаем папку boot, в ней папки initrd и kernel.

Из папки /os копируем сжатый Ramdisk в папку boot/initrd на флешке, называем «main.gz». Из папки с исходниками ядра копируем bzImage в папку boot/kernel на флешке, называем «main.lk». Достаем файлы загрузчика Syslinux (в Интернете, либо из другого дистрибутива: тут не принципиально), а именно syslinux.bin, syslinux.boot, syslinux.cfg. Копируем их в корневой каталог нашей флешки. В файле syslinux.cfg пишем что-то подобное:

default mm
prompt 1
timeout 100
label mm
kernel /boot/kernel/main.lk
append initrd=/boot/initrd/main.gz load_ramdisk=1 ramdisk_size=5000 rw root=/dev/ram0
label mc
kernel /boot/kernel/main.lk
append initrd=/boot/initrd/custom.gz load_ramdisk=1 ramdisk_size=5000 rw root=/dev/ram0
label cm
kernel /boot/kernel/custom.lk
append initrd=/boot/initrd/main.gz load_ramdisk=1 ramdisk_size=5000 rw root=/dev/ram0
label cc
kernel /boot/kernel/custom.lk
append initrd=/boot/initrd/custom.gz load_ramdisk=1 ramdisk_size=5000 rw root=/dev/ram0
label hd
localboot 0x80

Тем самым мы поддержали кастомные initrd и ядро, которые, эксперимента ради, можно подключить к нашему дистрибутиву.

Узнаем, каким девайсом в системе является наша флешка (можно запустить mount без параметров и посмотреть). Это либо /dev/sdb1, либо /dev/sdc1, либо /dev/sdd1. Стоит отмонтировать флешку перед началом установки.

Устанавливаем syslinux (если пакета в системе нет, apt-get install syslinux):

syslinux -d путь_к_устройству

В корневом каталоге флешки должен появиться файл ldlinux.sys. Если он есть, значит syslinux.bin, syslinux.boot больше не нужны.

Как настроить BIOS на загрузку из флешки, я вам рассказывать не буду — это легко. Скажу только, что очень удобно создать папку /boot/initrd/init, в которую можно будет смонтировать /boot/initrd/main, для последующей работы с ним. Только не забудьте разжимать и сжимать его gzip’ом.

Как-бы я только что рассказал вам, как создать с нуля систему на Linux. Легко, не правда ли? Далее вы можете редактировать скрипт /sbin/init, ведь у вас еще много работы! Вы должны будете написать скрипт для монтирования флешки, который делает chroot в корневой каталог. В противном случае, вы вынуждены будете работать с ReadOnly разделом, величиной в 5 Мб. Но это уже совсем другая история.

Томас Матеджисек — создатель Slax и Linux Live Scripts.
Роберто де Лео — создатель Movix.

Источник