Překlad jádra Linuxu

Překlad jádra Linuxu není běžnou činností, kterou by uživatel vykonával, protože jádro je dodáváno spolu s distribucí v předem připraveném modulárním tvaru. V některých případech však může uživatel potřebovat přeložit doplňující ovladač nebo upravit nastavení jádra, případně do něj začlenit opravu.

Překladač pro jádro

Pro překlad jádra nebo ovladače je nutné mít v systému překladač (gcc). Pro překlad ovladače není potřeba stahovat celé zdrojové kódy jádra. Nejprve se ujistěte, že váš systém je aktuální a pak nainstalujte překladač a příkaz make:

yum update
yum install gcc make

Překlad modulu mimo jádro

K některým zařízením (zejména Wi-Fi karty) jsou k dispozici ovladače, které však nejsou součástí zdrojových kódů jádra (tzv. off-tree). Důvodem jsou buď licenční problémy (ovladač obsahuje uzavřenou část bez dostupného zdrojového kódu) nebo jen nejsou kódy zatím do oficiálního jádra začleněny. V takovém případě je ke stažení na Internetu soubor, který je potřeba stáhnout a rozbalit. Kromě toho je potřeba mít v systému překladač a hlavičkové soubory jádra, pro které

V distribucích jsou k dispozici speciální balíčky, které obsahují hlavičkové soubory a další údaje o konfiguraci právě používaného jádra a které budeme potřebovat. V distribuci Fedora, CentOS nebo RHEL (Red Hat Enterprise Linux) proveďte:

yum install kernel-devel

Po instalaci balíčku se přesvědčte, že aktuální používané jádro je shodné s nainstalovanou verzí balíčku kernel-devel, jinak většina skriptů pro překlad modulů nebude pracovat. Pokud je systém aktuální, stačí ho restartovat (a samozřejmě použít při startu nejnovější jádro). Shodu lze zjistit pomocí příkazů:

$ uname -r
2.6.35.9-64.fc14.x86_64
$ rpm -q kernel-devel
kernel-devel-2.6.35.6-48.fc14.x86_64
kernel-devel-2.6.35.9-64.fc14.x86_64
kernel-devel-2.6.37-0.rc6.git0.1.fc15.x86_64

Ve výše uvedeném příkladu příkaz uname -r vypíše aktuálně používanou verzi jádra (zde 2.6.35.9-64.fc14.x86_64). Následující příkaz (rpm -q kernel-devel) vypíše všechny balíčky, které se jmenují kernel-devel zároveň s jejich verzemi. Pro úspěch překladu je důležité, aby v systému byl nainstalován balíček kernel-devel se stejnou verzí, jako je aktuálně spuštěné jádro (zde 2.6.35.9-64.fc14.x86_64), což je zde splněno.

Příklad překlad modulu

V této chvíli je možné přeložit doplňující ovladač(e). Jako příklad si uveďme překlad ovladače pro bezdrátovou kartu Broadcom BCM4313 ze zdrojových kódů na adrese http://www.broadcom.com/support/802.11/linux_sta.php (64bitová varianta):

mkdir broadcom
cd broadcom
wget http://www.broadcom.com/docs/linux_sta/hybrid-portsrc_x86-64_v5.60.246.6.tar.gz
tar xvzf hybrid-portsrc_x86-64_v5.60.246.6.tar.gz
make
su
cp -a wl.ko /lib/modules/$(uname -r)/updates/drivers
depmod -a
modprobe -r wl b43 ssb
modprobe wl
dmesg
lspci -k
iwconfig

Ve výše uvedeném příkladu se předpokládá, že výše uvedené kapitoly o aktualizaci distribuce a instalaci balíčku kernel-devel byly splněny. Zde pak byl nejprve vytvořen adresář, ve kterém bude probíhat překlad a příkazem cd jsme se do něj přepnuli. Pak byl stažen balíček se zdrojovými kódu modulu a rozbaleny (příkaz tar). Vlastní překlad zajišťuje příkaz make (je řízen souborem Makefile, který je součástí zdrojových kódů modulu). Poté je aktuální uživatel změněn na správce (root) příkazem su a výsledný modul je nakopírován do adresáře s moduly aktuálního jádra (zajišťuje příkaz uname -r, v době psaní to byl adresář /lib/modules/2.6.35.9-64.fc14.x86_64). Modul je umístěn do adresáře, kde jsou očekávány aktualizacemi modulů, protože tento adresář má při zavádění modulu do paměti přednost před moduly na obvyklém místě (tj. podadresář aktuálního jádra kernel/drivers/net/wireless). Poté je příkazem depmod -a provedena aktualizace databáze závislostí mezi moduly. Poté jsou z jádra odstraněny případné aktuální ovladače (příkaz modprobe -r wl b43 ssb) a zaveden právě přeložený modul (příkaz modprobe wl). Zavedení modulu je zkontrolováno výpisem ladících hlášení jádra (příkaz dmesg) a též výpisem zařízení na PCI sběrnici a jejich ovladačů (příkaz lspci -k). Poté je vypsán stav bezdrátových síťových rozhraní příkazem iwconfig.

Překlad celého jádra

Při překladu jádra je nutné nejprve vybudovat prostředí, ve kterém bude probíhat překlad jádra. Překládejte vždy jako normální uživatel (ne tedy jako root!). V příkazovém řádku terminálu zadejte příkaz:

rpmdev-setuptree

Tento příkaz vytvoří v domácím adresáři právě přihlášeného uživatele adresáře ~/rpmbuild/SOURCES, ~/rpmbuild/SPECS a ~/rpmbuild/BUILD, ve kterých bude probíhat vlastní překlad. Pro kompilaci celého jádra je nutné stáhnout zdrojové kódy jádra, které jsou k dispozici ve zdrojovém RPM balíčku. Nejprve se přesvědčte, že máte systém aktuální (viz výše). Pak spusťte příkazy:

su
yumdownloader --source kernel
yum-builddep kernel-<verze>.src.rpm
exit
rpm -Uvh kernel-<verze>.src.rpm

První příkaz (su) změní aktuálního uživatele na správce systému (root). Další příkaz (yumdownloader) stáhne zdrojové kódy aktuálního jádra v podobě RPM balíčku (přípona src.rpm) do aktuálního adresáře. Celý název RPM souboru s jádrem včetně verze bude vypsán na terminál. Další příkaz nainstaluje balíčky, které jsou potřeba pro úspěšnou kompilaci právě staženého balíčku se zdrojovými kódy jádra (příkaz yum-builddep). Pak je opuštěn shell správce systému (příkaz exit) a další příkaz již bude prováděn pod běžným uživatelem (příkaz rpm -Uvh kernel-<verze>.src.rpm).

Překlad části jádra

Postupujeme podobně, jako v předchozím případě.

TODO

make drivers/usb/serial
make drivers/usb/serial/visor.ko

Záplatování jádra

TODO

Kernel OOPS

Kernel OOPS je hlášení o chybě, která byla v jádře detekována. V některých případech tato chyba vede k zamrznutí celého jádra, ale v mnoha případech to může být pouze varování (jádro se dokáže zotavit a dál dobře fungovat), případně zpráva o chybě v ovladači (který může tímto přestat řádně fungovat).

Externí odkazy

• http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/gregkh/lkn/lkn_pdf/ch04.pdf – Greg Kroah-Hartman: Linux kernel in a nutshell – Chapter 4: Configuring and Building
• http://fedoraproject.org/wiki/Docs/CustomKernel – FedoraProject.org: Building a custom kernel