Linux build kernel config

Kconfig make config¶

This file contains some assistance for using make *config .

Use “make help” to list all of the possible configuration targets.

The xconfig (‘qconf’), menuconfig (‘mconf’), and nconfig (‘nconf’) programs also have embedded help text. Be sure to check that for navigation, search, and other general help text.

General¶

New kernel releases often introduce new config symbols. Often more important, new kernel releases may rename config symbols. When this happens, using a previously working .config file and running “make oldconfig” won’t necessarily produce a working new kernel for you, so you may find that you need to see what NEW kernel symbols have been introduced.

To see a list of new config symbols, use:

and the config program will list any new symbols, one per line.

Alternatively, you can use the brute force method:

Environment variables for *config

KCONFIG_CONFIG¶

This environment variable can be used to specify a default kernel config file name to override the default name of “.config”.

KCONFIG_DEFCONFIG_LIST¶

This environment variable specifies a list of config files which can be used as a base configuration in case the .config does not exist yet. Entries in the list are separated with whitespaces to each other, and the first one that exists is used.

KCONFIG_OVERWRITECONFIG¶

If you set KCONFIG_OVERWRITECONFIG in the environment, Kconfig will not break symlinks when .config is a symlink to somewhere else.

CONFIG_ В¶

If you set CONFIG_ in the environment, Kconfig will prefix all symbols with its value when saving the configuration, instead of using the default, CONFIG_ .

Environment variables for ‘config’

KCONFIG_ALLCONFIG¶

(partially based on lkml email from/by Rob Landley, re: miniconfig)

The allyesconfig/allmodconfig/allnoconfig/randconfig variants can also use the environment variable KCONFIG_ALLCONFIG as a flag or a filename that contains config symbols that the user requires to be set to a specific value. If KCONFIG_ALLCONFIG is used without a filename where KCONFIG_ALLCONFIG == “” or KCONFIG_ALLCONFIG == “1”, make *config checks for a file named “all.config” (corresponding to the *config command that was used) for symbol values that are to be forced. If this file is not found, it checks for a file named “all.config” to contain forced values.

This enables you to create “miniature” config (miniconfig) or custom config files containing just the config symbols that you are interested in. Then the kernel config system generates the full .config file, including symbols of your miniconfig file.

This ‘KCONFIG_ALLCONFIG’ file is a config file which contains (usually a subset of all) preset config symbols. These variable settings are still subject to normal dependency checks.

Источник

Kernel/Traditional compilation

This article is an introduction to building custom kernels from kernel.org sources. This method of compiling kernels is the traditional method common to all distributions. It can be, depending on your background, more complicated than using the Kernels/Arch Build System. Consider the Arch Build System tools are developed and maintained to make repeatable compilation tasks efficient and safe.

Contents

Preparation

It is not necessary (or recommended) to use the root account or root privileges (i.e. via Sudo) for kernel preparation.

Install the core packages

Install the base-devel package group, which contains necessary packages such as make and gcc . It is also recommended to install the following packages, as listed in the default Arch kernel PKGBUILD: xmlto , kmod , inetutils , bc , libelf , git , cpio , perl , tar , xz .

Create a kernel compilation directory

It is recommended to create a separate build directory for your kernel(s). In this example, the directory kernelbuild will be created in the home directory:

Download the kernel source

Download the kernel source from https://www.kernel.org. This should be the tarball ( tar.xz ) file for your chosen kernel.

It can be downloaded by simply right-clicking the tar.xz link in your browser and selecting Save Link As. , or any other number of ways via alternative graphical or command-line tools that utilise HTTP, TFTP, Rsync, or Git.

In the following command-line example, wget has been installed and is used inside the

/kernelbuild directory to obtain kernel 4.8.6:

You should also verify the correctness of the download before trusting it. First grab the signature, then use that to grab the fingerprint of the signing key, then use the fingerprint to obtain the actual signing key:

Note the signature was generated for the tar archive (i.e. extension .tar ), not the compressed .tar.xz file that you have downloaded. You need to decompress the latter without untarring it. Verify that you have xz installed, then you can proceed like so:

Do not proceed if this does not result in output that includes the string «Good signature».

If wget was not used inside the build directory, it will be necessary to move the tarball into it, e.g.

Unpack the kernel source

Within the build directory, unpack the kernel tarball:

To finalise the preparation, ensure that the kernel tree is absolutely clean; do not rely on the source tree being clean after unpacking. To do so, first change into the new kernel source directory created, and then run the make mrproper command:

Kernel configuration

This is the most crucial step in customizing the default kernel to reflect your computer’s precise specifications. Kernel configuration is set in its .config file, which includes the use of Kernel modules. By setting the options in .config properly, your kernel and computer will function most efficiently.

You can do a mixture of two things:

• Use the default Arch settings from an official kernel (recommended)
• Manually configure the kernel options (optional, advanced and not recommended)

Default Arch configuration

This method will create a .config file for the custom kernel using the default Arch kernel settings. If a stock Arch kernel is running, you can use the following command inside the custom kernel source directory:

Otherwise, the default configuration can be found online in the official Arch Linux kernel package.

Advanced configuration

There are several tools available to fine-tune the kernel configuration, which provide an alternative to otherwise spending hours manually configuring each and every one of the options available during compilation.

Those tools are:

• make menuconfig : Command-line ncurses interface superseded by nconfig
• make nconfig : Newer ncurses interface for the command-line
• make xconfig : User-friendly graphical interface that requires packagekit-qt5 to be installed as a dependency. This is the recommended method — especially for less experienced users — as it is easier to navigate, and information about each option is also displayed.
• make gconfig : Graphical configuration similar to xconfig but using gtk. This requires gtk2 , glib2 and libgladeAUR .

The chosen method should be run inside the kernel source directory, and all will either create a new .config file, or overwrite an existing one where present. All optional configurations will be automatically enabled, although any newer configuration options (i.e. with an older kernel .config ) may not be automatically selected.

Once the changes have been made save the .config file. It is a good idea to make a backup copy outside the source directory. You may need to do this multiple times before you get all the options right.

If unsure, only change a few options between compilations. If you cannot boot your newly built kernel, see the list of necessary config items here.

Running lspci -k # from liveCD lists names of kernel modules in use. Most importantly, you must maintain cgroups support. This is necessary for systemd. For more detailed information, see Gentoo:Kernel/Gentoo Kernel Configuration Guide and Gentoo:Intel#Kernel or Gentoo:Ryzen#Kernel for Intel or AMD Ryzen processors.

Compilation

Compilation time will vary from as little as fifteen minutes to over an hour, depending on your kernel configuration and processor capability. Once the .config file has been set for the custom kernel, within the source directory run the following command to compile:

Installation

Install the modules

Once the kernel has been compiled, the modules for it must follow. First build the modules:

Then install the modules. As root or with root privileges, run the following command to do so:

This will copy the compiled modules into /lib/modules/ — . For example, for kernel version 4.8 installed above, they would be copied to /lib/modules/4.8.6-ARCH . This keeps the modules for individual kernels used separated.

Copy the kernel to /boot directory

The kernel compilation process will generate a compressed bzImage (big zImage) of that kernel, which must be copied to the /boot directory and renamed in the process. Provided the name is prefixed with vmlinuz- , you may name the kernel as you wish. In the examples below, the installed and compiled 4.8 kernel has been copied over and renamed to vmlinuz-linux48 :

Make initial RAM disk

If you do not know what making an initial RAM disk is, see Initramfs on Wikipedia and mkinitcpio.

Automated preset method

An existing mkinitcpio preset can be copied and modified so that the custom kernel initramfs images can be generated in the same way as for an official kernel. This is useful where intending to recompile the kernel (e.g. where updated). In the example below, the preset file for the stock Arch kernel will be copied and modified for kernel 4.8, installed above.

First, copy the existing preset file, renaming it to match the name of the custom kernel specified as a suffix to /boot/vmlinuz- when copying the bzImage (in this case, linux48 ):

Second, edit the file and amend for the custom kernel. Note (again) that the ALL_kver= parameter also matches the name of the custom kernel specified when copying the bzImage :

Finally, generate the initramfs images for the custom kernel in the same way as for an official kernel:

Manual method

Rather than use a preset file, mkinitcpio can also be used to generate an initramfs file manually. The syntax of the command is:

• -k ( —kernel ): Specifies the modules to use when generating the initramfs image. The name will be the same as the name of the custom kernel source directory (and the modules directory for it, located in /usr/lib/modules/ ).
• -g ( —generate ): Specifies the name of the initramfs file to generate in the /boot directory. Again, using the naming convention mentioned above is recommended.

For example, the command for the 4.8 custom kernel installed above would be:

Copy System.map

The System.map file is not required for booting Linux. It is a type of «phone directory» list of functions in a particular build of a kernel. The System.map contains a list of kernel symbols (i.e function names, variable names etc) and their corresponding addresses. This «symbol-name to address mapping» is used by:

• Some processes like klogd, ksymoops, etc.
• By OOPS handler when information has to be dumped to the screen during a kernel crash (i.e info like in which function it has crashed).

If your /boot is on a filesystem which supports symlinks (i.e., not FAT32), copy System.map to /boot , appending your kernel’s name to the destination file. Then create a symlink from /boot/System.map to point to /boot/System.map- :

After completing all steps above, you should have the following 3 files and 1 soft symlink in your /boot directory along with any other previously existing files:

• Kernel: vmlinuz-
• Initramfs: Initramfs- .img
• System Map: System.map-
• System Map kernel symlink

Bootloader configuration

Add an entry for your new kernel in your bootloader’s configuration file. See Arch boot process#Feature comparison for possible boot loaders, their wiki articles and other information.

Источник

Linux kernel development для самых маленьких

Любой программист знает, что теоретически он может внести свой посильный вклад в развитие Linux ядра. С другой стороны, подавляющее большинство уверено, что занимаются этим исключительно небожители, а процесс контрибьюта в ядро настолько сложен и запутан, что обычному человеку разобраться в нём нет никакой возможности. А значит, и надобности.
Сегодня мы попробуем развеять эту легенду и покажем, как абсолютно любой инженер при наличии достойной идеи, воплощённой в коде, может предложить ее на рассмотрение Linux community для включения в ядро.

0. Подготовка

Как и перед любой инженерной операцией, всё начинается с подготовки своего рабочего места. И первейшее здесь действие — это завести себе аккаунт с адекватным именем. В идеальном мире это будет просто транскрипция имени и фамилии. Если за учётку вроде MamkinC0d$r или Developer31337 в других местах пальцем в вас тыкать не будут, то правила LKC (Linux kernel community) такое прямо запрещают — инкогнито контрибьютить в ядро не принято.

Далее вам понадобится место на локальной машине. Сама папка Linux со скачанными исходниками весит чуть меньше 3-х гигов. Но если ядро пробовать собирать, то вместе с модулями займёт все 30 GB.

Захотелось собрать несколько веток? Умножаем 30 на число веток.
И помним — скорость сборки прямо связана с количеством доступных ядер! Больше ядер — быстрее соберётся. Так что не стесняйтесь выделять под это самую мощную машину.

1. Mail

Самый спорный и поэтому регулярно вызывающий споры момент — это канал коммуникации с LKC. Он безальтернативно один. Почта. Причём сообщения отправляются по классике через smtp.

Вокруг необходимости делать всё через плейнтекст в почте есть масса споров. Недавно в сети была очередная громкая статья на эту тему. Суть материала: письма — это, конечно, здорово, но пихать туда всё, включая куски кода — это вам (т.е. LKC) популярности не добавляет и даже наоборот, отпугивает новичков. С одной стороны вроде и да, если ты не можешь спокойно и структурировано изложить свои мысли в голом тексте, то в низкоуровневой разработке ловить будет особо нечего. С другой стороны, слать в письмах сорсы патчей — это даже архаизмом назвать уже сложно.

Но, как принято в уютном мирке ядра, Линус хлопнул кулаком по столу — и все пишут письма. Возможно, буквально завтра это изменится, но на момент выхода статьи это письма и только письма.

Какой email-client выбрать — есть рекомендации. Самым рекомендуемым почтовым агентом для LKC остаётся mutt. Да, тот самый текстовый почтовый клиент, от которого сводит олдскулы. Для начала mutt нужно поставить (я думаю, со своим пакетным менеджером вы и сами справитесь), а потом задать параметры в файле

Но почты недостаточно. Без Git никуда.

2. Git

Прежде чем что-то делать с исходниками ядра, нужно настроить Git. Можно конфигурировать файлы напрямую, но есть упрощающая жизнь утилита git config, через которую можно регулировать все аспекты работы Git’a.

Внутри есть три уровня настроек: общие для всех пользователей системы и для всех репозиториев (git config —system), общие для всех репозиториев конкретного пользователя (git config —global), отдельные для каждого репозитория (git config —local).

Глобальные настройки хранятся в /etc/gitconfig, настройки пользователя в

/.config/git/config, а настройки отдельных репозиториев хранятся в файле config в каталоге .git/config.

В общем случае будет достаточно законфигурировать файл для пользователя

/.gitconfig . Основная идея: при отправке коммитов должно отображаться ваше корректное имя.

Примечательно, что параметр sslVerify = true препятствует работе с Git напрямую через git://git.kernel.org и форсит доступ только через https://git.kernel.org . Так, наверное, секьюрнее, хотя какого-то смысла я в этом не вижу. Но, может, чего-то не знаю?

signOff обязателен, чтоб в коммитах была информация об авторе. По идее, надо бы, чтобы коммиты подписывались. Была тут недавно статья на эту тему.

Отправка патча выполняется командой git send-email. У git send-email есть несколько параметров с участием smtp, которые можно (и нужно) переопределить.

Полезный параметр —smtp-debug=1. Осуществляет логирование SMTP запросов и ответов, что помогает при разборе проблем с настройками почты. Например, я столкнулся с тем, что почтовый сервер, на котором есть у меня почтовый ящик, не поддерживает TLS. Возможны проблемы с аутентификацией, а сообщения об ошибке git send-email выдаёт не особо разнообразные и адекватные.

Можно задавать пароль к почте через параметр —smtp-pass=p4ssw0rd или вообще захардкорить в конфиге, но это это для тех, кому терять нечего. Но если каждый раз вводить пароль лень, то есть некий хак: если username был задан (через —smtp-user или sendmail.smtpUser), а пароль не указан, тогда пароль получается через git-credential.

Итак, окно в большой мир прорубили. Можно переходить к воплощению своей грандиозной идеи в коде.

3. Coding

Итак, мы готовы сделать первый шаг непосредственно в разработке — склонировать к себе репозиторий. Советую делать это сразу с указанием ветки, которая будет создана. Также отмечу, что работать лучше не над текущим состоянием в master, а над стабильной версией или кандидатом на релиз. Так вы будете более уверены, что ядро соберётся и будет как-то работать, не вызовет неожиданных конфликтов из-за изменений в других подсистемах. Поэтому всегда внимательно смотрите тэги.

И — опять же — имя своей ветке постарайтесь дать чёткое и лаконичное. В идеальном мире оно даже может отображать суть вносимых изменений. Если вы исправляете известный баг, то хорошим тоном считается включить в название ветки номер issue.

Операция довольно долгая, так что смело можно идти за кофе или на обед. А если попробовать ускорить процесс, отказавшись от истории, то работать с «этим» будет невозможно.

Итак, мы получили ветку, в которой можно начинать свою разработку. Здесь всё очевидно: пишем код, собираем, тестируем, исправляем баги — и так до получения нужного результата. О том, как собирать ядро и проводить отладку, информации в сети море, так что подробно описывать весь процесс я не буду. Лишь вкратце пробежимся по нему чуть позже. Единственный нюанс, который добавлю от себя прямо сейчас: перед сборкой проверьте наличие всех необходимых программ из этого списка и их минимальные версии.

Если бродить вслепую по гуглу не хочется, то вся максимально полезная информация по ядру сконцентрирована тут. Прочитать стоит действительно всё. Особенно правильно будет начать с How To о том, как правильно коммуницировать. Потому что мейнтейнеры, как правило, люди весьма занятые, и вникать в невнятно составленные письма им никакого интереса. Да и вам будет обидно, если из-за плохого описание ваше детище не примут в апстрим.

И вот свой небольшой и эффективный код вы написали, отладили, всё протестировали и готовы отправлять на рассмотрение. Но не спешите этого делать. Для начала обязательно проверьтесь на code style. В этом вам поможет ./script/checkpatch.pl . Для этого сделаем патч и отправим его на проверку.

После того, как пройдёт первое удивление и вы доустановите необходимые компоненты для python2 типа ply и git (который у меня так и не установился), наступит чудесное время исправления ошибок и ворнингов. По результатам которых вы а) поймёте, что красивый код писать вы не умеете б) потеряете всякое желание что-то куда-то отправлять. Ведь даже если отбросить все шутки, ещё можно как-то смириться с тем, что длина строк ограничена 100 символами (это начиная с версии 5.7, раньше так было вообще 80). Но вот такие места оставляют неизгладимое впечатление:

Для .h файлов строка с информацией о лицензии должна быть в ремарках / * */, а для *.c файлов должна быть в ремарках //. Такое запросто выбьет кого угодно из душевного равновесия. Вопрос: «Зачем?!» до сих пор болтается в моей голове, хотя есть вера в то, что это не просто ошибка в скриптах.

Кстати, чтобы просто проверить один файл достаточно вызвать

Можно прикрутить этот вызов к git, чтобы автоматически запускался этот скрипт при попытке что-то зачекинить.

Ещё важное замечание: clang-format добрался и до ядра Linux. Файл .clang-format расположился в корне ядра в кучке с другими конфигами. Но я не советую добавлять его в хук для git. Лучше всего корректно настроить среду разработки и запомнить code style. Лично мне не понравилось как он делает переносы длинных строк. Если вдруг строка оказалась длиннее допустимой, то скорее всего функция, в которой эта строка расположилась, является кандидатом на рефакторинг, и лучше его не откладывать. С другой стороны, если у вас много уже готового кода который нужно адаптировать для ядра — clang-format может сильно облегчить вам задачу.

4. Kernel build

Несмотря на то, что процесс описан в других статьях тут и тут, я все же повторюсь.

По шагам процесс сборки ядра довольно прост, если не вдаваться в детали. Для начала ставим необходимые пакеты (использовался Debian 10):

Это без компилятора и обычного для С/С++ разработчика набора программ.
Запускаем конфигурацию:

Тут есть интересный аспект: в качестве шаблона будет браться config ядра от вашего боевого ядра, которое, скорее всего, подготовлено дистрибьютером. Для Debian 10 сборка проходит успешно, если в конфиге потереть информацию о встраиваемых в ядро сертификатах.

Перед попыткой собрать проверьте, что нужные программы уже установлены. Список тут. Чтобы собрать само ядро:

Этого достаточно для проверки собираемости, но недостаточно для запуска ядра в системе, так как без модулей ядро на реальной системе практически беспомощно.

Если какой-то модуль не собирается, просто вырубите его в ближайшем Makefile-е (если 100% уверены, что не пытались в нём что-то улучшить). Наверняка он вам не пригодится, и тратить время на исправления смысла нет.

Теперь можно деплоить то, что получилось, на эту же систему.

Хотя, конечно, экспериментировать с ядром на той же машине, где ведётся разработка — дело рискованное.

Поэтому как минимум нужно снять снапшот, сделать резервную копию или лучше вообще выполнять отладку на другой (лучше виртуальной) машине. Но как это делать, я пока не разбирался. Если у кого есть такой опыт — пишите в комменты, добавлю в статью.

На моей системе загрузчик после установки ядра автоматически обновился. Если у вас этого не произошло, то это делается это на Debian-подобных системах командой:

Update: Как верно заметил gavk, ядро давно уже умеет собирать пакеты, причём как для deb, так и для rpm.
Команда

выводит весь ассортимент. Так что команда

должна собрать пакет с ядром.

5. Patches

Вот теперь мы действительно подготовили код для отправки. Лучше всего, чтобы это был единственный коммит. Так проще делать ревью и так быстрее вам ответят. Всё проверив, наконец-то делаем коммит.

Ещё можно комментарии к коммиту дополнить в человеческом текстовом редакторе.

И теперь его можно оформить в виде того самого письма. Правила хорошего тона, или best practice, если угодно — это 75 символов на строку.

В результате получите два файла. В первом 000-cover-letter.patch нужно указать заголовок письма «Subject» и основное описание патча. В описании патча пишем, для чего он создавался, кому он сделает жизнь на нашей планете лучше и каким образом. Только не словоблудим про космические корабли в Большом театре, а пишем лаконично и по делу. И не в коем случае не пишите корпоративную лабуду а-ля «Без этого патча мой бизнес встанет, меня уволят, а дети мои умрут от голода». Нет, строго по существу: «Увидел вот такую проблему вот тут, починить решил вот таким образом, исходники патча прилагаю». Всё, вы восхитительны! А если не превысили 75 символов на строку, то восхитительны в квадрате.

А ещё один волшебный скриптик ./scripts/getmaintainers.pl

позволит узнать, кому письмо отправлять.

И вот он, момент отправления письма, ради которого всё и затевалось:

Дальше остаётся только сидеть и ждать ответного письма, где вам скорее всего скажут, что всё здорово, но надо ещё сделать вот это и поправить вот здесь. Возможно, придётся доказывать, что ваш функционал действительно новый и не создаёт дублирования. Хотя могут и сразу всё принять, сказав большое спасибо (шутка :-).

После того, как ваш патч был принят, крайне желательно удалить свою ветку.

6. Debuging

И чуть-чуть про отладку. Бонус «на сладкое» для начинающих разработчиков ядра, так сказать.

Как правило, при ошибке вы получаете лог с calltrace-ом. Там указываются имена функций и смещения. Примерно вот так:

Так вот, чтобы понять, в каком месте функции произошла ошибка, достаточно запустить дебагер с подгруженным в него модулем:

Важно, чтобы в модуле сохранились символы (stripped модуль вам тут не поможет).

Выполнив команду list

вы увидите строку кода, приведшую к ошибке. В случае передачи управления по неверному адресу, вы увидите следующую за ошибкой строку.

И на этом позвольте откланяться.

Буду рад вопросам и замечаниям в комментариях.

Источник