PDF de programación - Recompilación del kernel Linux

IV Jornadas sobre el sistema operativo Linux:

Recompilación del kernel Linux

Francisco J.

(Tsao) Santín

e-mail: [email protected]

Grupo de Programadores y Usuarios de Linux- Coruña Linux Users

Group

GPUL-CLUG

24 de Marzo de 2004

Para despistados...
¿Que es el kernel (o núcleo) del sistema operativo?

Es el programa que gestiona los recursos de la máquina a demanda
de las aplicaciones

Linux en sí es un kernel

En conjunción con las aplicaciones tenemos el Sistema Operativo
GNU/Linux

Con un sistema de instalación a mayores tenemos las distribucio-
nes: Slackware, Debian, Mandrake...

Algunos tipos de kernels

Microkernels: Mach

Kernels monolíticos: Linux

Kernels megalíticos: Windows

Un poco de historia...

Previa:Nacimiento del proyecto GNU en 1985

Versión 0.01 de Linux Septiembre 1991

Primera versión oficial:0.02 5 Octubre 1991

Versión 1.2 primera modular

...

¿Por qué recompilar el kernel?

Porque podemos: es software libre

Porque debemos: optimización/actualización el kernel, integración
de nuevas funcionalidades

Porque queremos: la metafísica de la computación

Estructura (básica) del kernel
El kernel está formado por una base y por una extensión. Esta exten-
sión la forman los módulos:

Controladores de dispositivos

Controladores de sistemas de fichero

System calls

Controladores de red

...

Requisitos para recompilar el kernel

Una máquina mínimo 486,4 mb de RAM... ¡Conocimiento del
hardware!

El código fuente del kernel, lógicamente. Software adecuado:make,gcc,
binutils,modutils...

Documentación adecuada sobre la versión del kernel

Te/café, galletitas...importante: música adecuada (Miles Davis,
John Coltrane, Abe Rábade Trio)

Recompilación del kernel: método clásico (I)
Pasos a seguir:

Descomprimir el código (un buen sitio:/usr/src)

Crear el fichero .config con las opciones del kernel: make con-
fig/menuconfig/xconfig: escogemos que partes van a formar parte
de la base y cuales de la extensión del kernel

make clean make dep make bzImage/zImage

make modules

Recompilación del kernel: método clásico (y II)

make modules install (copia los modulos a /lib/modules/x.y.z,
crea ficheros de configuracion de módulos)

copiar la bzImage-x.y.z (en arch/i386/boot) a /boot/vmlinuz-
x.y.z, y el System.map-x.y.z

... y reconfigurar de nuevo el arranque (lilo/grub)

Recompilación del kernel: kpkg (Debian)
Necesitamos kernel-package de Debian

De nuevo, make config/...

make-kpkg clean

make-kpkg –revision=custom.x.y kernel image

dpkg -i kernel-image....deb

... y de nuevo reconfigurar el bootloader

Manejo de módulos: metodo clásico (I)
Pregunta: ¿Por qué módulos cargables (LKM,Loadable Kernel Modu-
les)? Hay módulos que se utilizan mucho menos que otros, luego si
no los cargamos hasta que los usamos, conseguimos:

mayor rapidez en el sistema (kernel que ocupa menos en memoria)

más memoria disponible ;-)

facilidad de paso de parámetros

facilidad de depuración

Manejo de módulos: metodo clásico (II)
Desventajas del uso de módulos:

Problemas de seguridad

Fragmentación de memoria

Manejo de módulos: metodo clásico (III)
Si el kernel está configurado para poder cargarle módulos, podremos
evitar en muchos casos recompilarlo, aunque en otras situaciones no
nos quedará más remedio que integrar dentro de la base el código de
algún módulo

Manejo de módulos: metodo clásico (IV)
Comandos de manejo de módulos:

insmod: instalar módulo. Admite argumentos (io,irq...)

rmmod: borrar módulo

modprobe: instalar módulo junto con los de que depende

Manejo de módulos: metodo clásico (V)

depmod: establecer la dependencia entre módulos

lsmod: listado de los módulos instalados

ksyms: listado del símbolos disponibles por el kernel para nuevos
módulos

kerneld: daemon ejecuta modprobe bajo demanda del kernel

Manejo de módulos: metodo clásico (y VI)
Ficheros de configuración:

/etc/modutils/... controla el comportamiento de modprobe...

/etc/modules.conf (/etc/modutils/... concatenado)¡no tocar!

/etc/modules listado de modulos que se cargan al arrancar mo-
dules.conf se actualiza con update-modules

El paquete modutils deben de corresponderse con la version del kernel

Manejo de módulos. Otras situaciones

Para compilar aparte módulos de las mismas fuentes, podemos
utilizar de igual manera kpkg

Módulos-drivers de fabricantes: suelen tener sus propias instruc-
ciones

Actualización

Actualización bruta: repetir el proceso con kernel nuevo

Actualización fina: “parcheados”

Actualización.Parches
Aplicación de parches:

copiamos el parche al mismo directorio que el del código fuente
(linux.x.y.z)

entramos dentro del directorio del fuente

bzcat ../patch-x.y.z.bz2 | patch -p1

... y recompilamos
Cuidado con los parches: es posible que requieran un orden

Bibliografia

“The Linux Kernel HOWTO” Linux Documentation Project

“Linux Loadable Kernel HOWTO”, de Bryan Henderson. Linux
Documentation Project

Direcciones de interés

http://www.kernel.org

http://www.debian.org

http://tldp.org