8.10. Å kompilere en kjerne
Kjernene som Debian leverer har med flest mulig funksjoner, samt et maksimalt antall drivere, for å dekke det bredeste spekteret av eksisterende maskinvareoppsett. Dette er grunnen til at noen brukere foretrekker å rekompilere kjernen for bare å ta med det de spesifikt trenger. Det er to grunner for dette valget. For det første kan det være å optimalisere minneforbruk, ettersom kjernekoden, selv om den aldri blir brukt, opptar minne uten nytteverdi (og aldri «går ned» til vekselminne, siden det er selve RAM den bruker), som kan redusere den totale systemytelsen. En lokalt utarbeidet kjerne kan også begrense risikoen for sikkerhetsproblemer siden bare en brøkdel av kjernekoden er kompilert og kjører.
Rekompilering av kjernen er også nødvendig hvis du ønsker å bruke bestemte funksjoner som bare er tilgjengelig som programfikser (og ikke er med i standardversjonen av kjernen).
8.10.1. Introduksjon og forutsetninger
Ikke overraskende håndterer Debian kjernen i form av en pakke, som ikke er hvordan kjerner tradisjonelt har blitt kompilert og installert. Siden kjernen forblir under kontroll av pakkesystemet, kan den således fjernes rent, eller utplasseres på flere maskiner. Videre, skriptene knyttet til disse pakkene automatiserer samspillet med oppstartslasteren og initrd-generatoren.
The upstream Linux sources contain everything needed to build a Debian package of the kernel. But you still need to install build-essential to ensure that you have the tools required to build a Debian package. Furthermore, the configuration step for the kernel requires the libncurses-dev package (formerly libncurses5-dev, which is now a transitional package). Finally, the fakeroot package will enable creation of the Debian package without using administrator's rights.
8.10.2. Henting av kildekode
Som alt som kan være nyttig i et Debian-system, er Linux-kjernens kildekode tilgjengelig i en pakke. For å hente dem bare installer pakke
linux-source-version. Kommandoen
apt search ^linux-source viser de ulike kjerneversjoner pakket av Debian. Den nyeste versjonen er tilgjengelig i
Unstable-distribusjonen. Du kan hente dem uten særlig risiko (spesielt hvis APT er satt opp i henhold til instruksjonene fra
Seksjon 6.2.6, «Å arbeide med flere distribusjoner»). Merk at kildekoden som finnes i disse pakkene ikke er identisk med den som er publisert av Linus Torvalds og kjerneutviklere. Som alle distribusjoner, bruker Debian en rekke programfikser, som kan (eller kanskje ikke) finne sin vei inn i oppstrømsversjoner av Linux. Disse endringene omfatter tilbakeføringer (backports) av rettinger/funksjoner/drivere fra nyere kjerneversjoner, nye funksjoner som ikke ennå er (helt) tatt inn i oppstrøms-Linux-treet, og noen ganger til og med Debian-spesifikke endringer.
The remainder of this section focuses on the 5.10 version of the Linux kernel, but the examples can, of course, be adapted to the particular version of the kernel that you want.
We assume the linux-source-5.10 package has been installed. It contains /usr/src/linux-source-5.10.tar.xz, a compressed archive of the kernel sources. You must extract these files in a new directory (not directly under /usr/src/, since there is no need for special permissions to compile a Linux kernel): ~/kernel/ is appropriate.
$ mkdir ~/kernel; cd ~/kernel
$ tar -xaf /usr/src/linux-source-5.10.tar.xz
To build a kernel from the pristine sources, just download the tarball of the version of your choice from
kernel.org, verify the integrity after importing the kernel maintainers key, and then proceed as described in the following chapters.
8.10.3. Å konfiguere kjernen
Det neste steget består i å sette opp kjernen etter dine behov. Den nøyaktige fremgangsmåten avhenger av målene.
When recompiling a more recent version of the kernel (possibly with an additional patch), the configuration will most likely be kept as close as possible to that proposed by Debian. In this case, and rather than reconfiguring everything from scratch, it is sufficient to copy the
/boot/config-version file (the version is that of the kernel currently used, which can be found with the
uname -r command) into a
.config file in the directory containing the kernel sources. Make sure to read sidebar
TIP Missing debian/certs/debian-uefi-certs.pem in this case.
$ cp /boot/config-5.10.0-8-amd64 ~/kernel/linux-source-5.10/.config
Hvis du ikke trenger å endre oppsettet, kan du stoppe her og gå til
Seksjon 8.10.4, «Kompilere og bygge pakken». Hvis du på den andre siden trenger å endre det, eller hvis du bestemmer deg for å endre oppsettet fra bunnen av, må du ta deg tid til å sette opp kjernen. Det finnes ulike egne grensesnitt i kjernens kildekatalog som kan brukes med
make mål-kommandoen, der
mål er en av verdiene beskrevet nedenfor.
make menuconfig compiles and executes a text-mode interface (this is where the libncurses-dev package is required) which allows navigating the options available in a hierarchical structure. Pressing the Space key changes the value of the selected option, and Enter validates the button selected at the bottom of the screen; Select returns to the selected sub-menu; Exit closes the current screen and moves back up in the hierarchy; Help will display more detailed information on the role of the selected option. The arrow keys allow moving within the list of options and buttons. To exit the configuration program, choose Exit from the main menu. The program then offers to save the changes you've made; accept if you are satisfied with your choices.
Other interfaces have similar features, but they work within more modern graphical interfaces; such as make xconfig which uses a Qt graphical interface, and make gconfig which uses GTK+. The former requires qtbase5-dev, while the latter depends on libglade2-dev and libgtk2.0-dev.
Når du bruker et av disse oppsettsgrensesnittene, er det alltid en god idé å starte fra et fornuftig standardoppsett. Kjernen gir slike oppsett i arch/arch/configs/*_defconfig, og du kan sette inn dit valgte oppsett med en kommando som make x86_64_defconfig (for en 64-bit PC), eller make i386_defconfig (for en 32-bit PC).
8.10.4. Kompilere og bygge pakken
Når kjerneoppsettet er ferdig, vil en enkel make deb-pkg-kommando generere opp til 5 Debian-pakker:
- linux-image-versjon
inneholder kjene-avtrykk og tilknyttede moduler,
- linux-headers-versjon
inneholder hodefiler som kreves for å bygge eksterne moduler,
- linux-firmware-image-versjon
inneholder fastvarefiler som trengs av noen driverrutiner (denne pakken kan mangle når du bygger fra kjernekildene som tilbys av Debian),
- linux-image-versjon-dbg
contains the debugging symbols for the kernel image and its modules (only created if CONFIG_DEBUG_INFO=y), and
- linux-libc-dev
inneholder hoder som er relevante for brukerområdebibliotek som f.eks. GNU glibc.
The version is defined by the concatenation of the upstream version (as defined by the variables VERSION, PATCHLEVEL, SUBLEVEL, and EXTRAVERSION in the Makefile), of the LOCALVERSION configuration parameter, and of the LOCALVERSION environment variable. The package version reuses the same version string with an appended revision that is regularly incremented (and stored in .version), except if you override it with the KDEB_PKGVERSION environment variable.
$ make deb-pkg LOCALVERSION=-falcot KDEB_PKGVERSION=$(make kernelversion)-1
[...]
$ ls ../*.deb
../linux-headers-5.10.46-falcot_5.10.46-1_amd64.deb
../linux-image-5.10.46-falcot_5.10.46-1_amd64.deb
../linux-image-5.10.46-falcot-dbg_5.10.46-1_amd64.deb
../linux-libc-dev_5.10.46-1_amd64.deb
Hele prosessen krever rundt 20 GB ledig plass, minst 8 GB minne, og flere timer avsatt til kompilering (ved bruk av én kjerne) for standard AMD64-varianten av Debian-kjernen. Disse kravene kan reduseres drastisk ved å skru av avlusingsinfo ved å sette CONFIG_DEBUG_INFO=n, men dette vil gjøre det umulig å spore kjernefeil («oopser») ved bruk av gdb og også stoppe opprettelse av linux-image-versjon-dbg-pakken.
8.10.5. Å kompilere eksterne moduler
Some modules are maintained outside of the official Linux kernel. To use them, they must be compiled alongside the matching kernel. A number of common third party modules are provided by Debian in dedicated packages, such as vpb-driver-source (extra modules for Voicetronix telephony hardware) or leds-alix-source (driver of PCEngines ALIX 2/3 boards).
Disse pakkene er mange og varierte,apt-cache rdepends module-assistant$ kan vise listen levert av Debian. Imidlertid er en komplett liste ikke spesielt nyttig siden det ikke er noen spesiell grunn for å kompilere eksterne moduler, unntatt når du vet at du trenger det. I slike tilfeller vil enhetens dokumentasjon vanligvis gi detaljene for de spesifikke modulen(e) det er behov for, for å virke under Linux.
For example, let's look at the dahdi-source package: after installation, a .tar.bz2 of the module's sources is stored in /usr/src/. While we could manually extract the tarball and build the module, in practice we prefer to automate all this using the DKMS framework (Dynamic Kernel Module Support). Most modules offer the required DKMS integration in a package ending with a -dkms suffix. In our case, installing dahdi-dkms is all that is needed to compile the kernel module for the current kernel provided that we have the linux-headers-* package matching the installed kernel. For instance, if you use linux-image-amd64, you would also install linux-headers-amd64.
$ sudo apt install dahdi-dkms
[...]
Setting up dkms (2.8.4-3) ...
Setting up linux-headers-5.10.0-8-amd64 (5.10.46-4) ...
/etc/kernel/header_postinst.d/dkms:
dkms: running auto installation service for kernel 5.10.0-8-amd64:.
Setting up dahdi-dkms (1:2.11.1.0.20170917~dfsg-7.4) ...
Loading new dahdi-2.11.1.0.20170917~dfsg-7.4 DKMS files...
Building for 5.10.0-8-amd64
Building initial module for 5.10.0-8-amd64
Done.
dahdi_dummy.ko:
Running module version sanity check.
- Original module
- No original module exists within this kernel
- Installation
- Installing to /lib/modules/5.10.0-8-amd64/updates/dkms/
dahdi_dynamic_eth.ko:
Running module version sanity check.
- Original module
- No original module exists within this kernel
- Installation
- Installing to /lib/modules/5.10.0-8-amd64/updates/dkms/
[...]
DKMS: install completed.
$ sudo dkms status
dahdi, 2.11.1.0.20170917~dfsg-7.4, 5.10.0-8-amd64, x86_64: installed
$ sudo modinfo dahdi_dummy
filename: /lib/modules/5.10.0-8-amd64/updates/dkms/dahdi_dummy.ko
license: GPL v2
author: Robert Pleh <robert.pleh@hermes.si>
description: Timing-Only Driver
depends: dahdi
retpoline: Y
name: dahdi_dummy
vermagic: 5.10.0-8-amd64 SMP mod_unload modversions
parm: debug:int
8.10.6. Å bruke en kjernefiks
Enkelte funksjoner er ikke inkludert i standard-kjernen på grunn av mangel på modenhet, eller noe uenighet mellom vedlikeholdere av kjernen. Slike funksjoner kan deles ut som programfikser som man så fritt kan anvende i kildekoden.
Debian legger noen ganger ut noen av disse programfiksene i linux-patch-*-pakker, men ofte kommer de ikke med i de stabile utgivelsene (noen granger av samme grunner som at de ikke er lagt inn i den offisielle oppstrømskjernen). Disse pakkene installerer filer i /usr/src/kernel-patches/-mappen.
To apply one or more of these installed patches, use the patch command in the sources directory then start compilation of the kernel as described above. The following shows an old example using linux-patch-grsecurity2 and linux-source-4.9.
$ cd ~/kernel/linux-source-4.9
$ make clean
$ zcat /usr/src/kernel-patches/diffs/grsecurity2/grsecurity-3.1-4.9.11-201702181444.patch.gz | patch -p1
Merk at en gitt programfiks kanskje ikke nødvendigvis fungerer med alle versjoner av kjernen; Det er mulig for patch å mislykkes når du bruker dem til kildekode. En feilmelding vises, og gir noen detaljer om feilen. I dette tilfellet kan du se om dokumentasjonen om denne oppdateringen er tilgjengelig i Debian-pakken (i /usr/share/doc/linux-patch-*/ directory). I de fleste tilfeller indikerer vedlikeholderen hvilke kjerneversjoner som programfiksen er tiltenkt.
