カーネルをmakeしよう! - 第4回つくらぐ勉強会

カーネルを make しよう ! 堀本貴幸 (opentaka) http://www.opentaka.org/ opentaka [at] tsukuba-linux.org

カーネルを make しよう ! = カーネルを再構築しよう !

Agenda
GNU/Linux と Linux の違い
カーネルって何？
Vanilla と patched カーネル
組み込みドライバとモジュール
カーネルを make しよう !
ブートローダ設定
おわりに

Linux はカーネル本体
GNU はカーネルツール以外に、 OS として機能するために必要なコマンドや、ツールのことを指す
Linux( カーネル ) と必要なツール (GNU) が集まった OS を GNU+Linux または GNU/Linux と言う。

カーネルって何？
ハードウェアとソフトウェア間の通信等を管理し、 OS の中核として機能する部分。
OS をオーケストラとする、カーネルは指揮者。
とにかく奥が深い。

vanilla と patched カーネル Linux カーネルの中にも、色々と種類がある。どんなカーネルを実行中なのか調べてみよう。

vanilla と patched カーネル $ uname -a と実行してください。

実行結果
Linux laksa 2.6.26-2-686 #1 SMP Sun Jul 26 21:25:33 UTC 2009 i686 GNU/Linux
Linux SC440 2.6.25 -hardened-r7 #16 SMP Mon Jun 8 19:54:40 JST 2009 i686 Intel(R) Pentium(R) Dual CPU E2180 @ 2.00GHz GenuineIntel GNU/Linux
Linux debian 2.6.26-2-686 #1 SMP Sun Jul 26 21:25:33 UTC 2009 i686 GNU/Linux
Linux netbook 2.6.30-1-686 #1 SMP Sun Jul 26 21:25:33 UTC 2009 i686 GNU/Linux
Linux localhost.localdomain 2.6.29.6 -213.fc11.x86_64 #1 SMP Tue Jul 7 21:02:57 EDT 2009 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

vanilla と patched カーネル
vanilla とは、何もいじられていない状態を指す。つまり、 kernel.org (Linux カーネルのウェブサイト ) で配布されてるカーネルをそのまま使用したカーネルのこと。
patched カーネルは vanilla とは対照的に、ディストリビューション特有のパッチや、様々なパッチセットを適用されているカーネルを指す。
# パッチセットの例として git 、 mm 、 UML 、 xen などがある。

Linux の中にはドライバが大量に入っている。
必要なドライバだけ有効にする。
有効にする際にカーネルに組み込むかモジュールを作成するか選べる。
# モジュールは有効化無効化 (load/unload) することによって、管理できる。

組み込みドライバとモジュールどんなモジュールがロードされているか調べる : $ lsmod 無効化する : # rmmod < モジュール名 > 有効化する : # modprobe < モジュール名 >

Module Size Used by nls_utf8 1760 1 isofs 28164 1 zlib_inflate 14144 1 isofs udf 67684 0 crc_itu_t 2080 1 udf binfmt_misc 7528 1 ppdev 6500 0 lp 8164 0 ipv6 235364 14 cpufreq_conservative 5960 0 cpufreq_powersave 1856 0 cpufreq_stats 3776 0 cpufreq_userspace 3172 0 cpufreq_ondemand 6476 0 freq_table 4224 2 cpufreq_stats,cpufreq_ondemand vboxvfs 36768 0 nls_base 6820 4 nls_utf8,isofs,udf,vboxvfs loop 12748 0 parport_pc 22500 0 parport 30988 3 ppdev,lp,parport_pc psmouse 32336 0 pcspkr 2432 0 snd_intel8x0 26268 1 serio_raw 4740 0 snd_ac97_codec 88484 1 snd_intel8x0 ac97_bus 1728 1 snd_ac97_codec snd_pcm 62596 2 snd_intel8x0,snd_ac97_codec snd_seq 41456 0 snd_timer 17800 2 snd_pcm,snd_seq snd_seq_device 6380 1 snd_seq snd 45604 8 snd_intel8x0,snd_ac97_codec,snd_pcm,snd_seq,snd_timer,snd_seq_device i2c_piix4 7216 0 i2c_core 19828 1 i2c_piix4 soundcore 6368 1 snd snd_page_alloc 7816 2 snd_intel8x0,snd_pcm vboxadd 60864 6 vboxvfs ac 4196 0 button 6096 0 evdev 8000 3 ext3 105512 1 jbd 39444 1 ext3 mbcache 7108 1 ext3 ide_cd_mod 27652 1 cdrom 30176 1 ide_cd_mod ide_disk 10496 3 ata_generic 4676 0 libata 140416 1 ata_generic scsi_mod 129324 1 libata dock 8304 1 libata ide_pci_generic 3908 0 [permanent] floppy 47748 0 ehci_hcd 28396 0 ohci_hcd 18500 0 usbcore 118224 3 ehci_hcd,ohci_hcd e1000 102560 0 piix 6568 0 [permanent] ide_core 96136 4 ide_cd_mod,ide_disk,ide_pci_generic,piix thermal 15228 0 processor 32544 1 thermal fan 4164 0 thermal_sys 10856 3 thermal,processor,fan 実行結果： Module Size Used by bluetooth 53444 ... sunrpc 185512 12 ... ip6t_REJECT 4064 2 nf_conntrack_ipv6 14632 2 ip6table_filter 3936 1 ip6_tables 18784 1 ip6table_filter Ipv6 290336 32 ...

というわけで、さぁ、カーネルを make しよう ! # 今回は vanilla カーネルを make することにします。

カーネル再構築が必要な時
ディストリビューションが採用しているパッチセットが気持ち悪い。
なんでもかんでも有効にされていて気分が悪い。
使いたいドライバがカーネルに入っていない。
ある特定のカーネル設定が必要なソフトウェアを使いたい。
単純に、カーネルアップグレード。
やっぱりディストリビューションのパッチセットが ...

カーネル make の手順
カーネルをダウンロードする
config( 設定 ) する
コンパイルする
ブートローダにて、新しいカーネルを読み込む様に設定する

カーネルをダウンロードする
kernel.org にアクセスし、好きなバージョンのカーネル（パッチではない）をダウンロードする。
( 例 : linux-2.6.30.5.tar.bz2 )
適当な場所に展開する
$ tar xvf linux-2.6.30.5.tar.bz2

config( 設定 ) する
カーネルを展開したディレクトリに cd して、
make config または make oldconfig または
make menuconfig または make xconfig
を実行する。

どういうこっちゃ？
Config方法はいくつか用意されている。
- config (make config)
一から順番に、設定を有効にするからどうかその都度 y/n 等と答えていく、元祖 config
- menuconfig (make menuconfig)
ncurses を使った、コンソール上で動くちょっとだけグラフィカルな config ツール
- xconfig (make xconfig)
Tcl/Tk を使った、 X で config するポチポチするツール
# 前ページで述べた、 oldconfig (make oldconfig) はちょっとした設定の修正をしたい場合などに使います。 ( 古い .config を使います )

menuconfig

xconfig

コンパイルする
$ make && make modules_install $ make -j2 && make modules_install … お好きなgccオプションで makeしてください。 # ./arch/boot/<arch>/bzImage にバイナリが出来上がります。

ブートローダー
出来上がったバイナリを/bootにコピー。
コピーしたバイナリからブートする様に設定すれば完了。
GRUB ならこんな感じ ... title Gentoo Linux NEW kernel root (hd0,0) kernel /boot/kernel-new root=/dev/sda3

( 時間があったら ) 実演 config

他にもカーネル再構築方法は沢山あります。 genkernel で自動的に config するのも有りです。パッチを当てるのも、重要です。カーネル再構築は難しくありません。どんどん make しまくってください！

ご清聴ありがとうございました。

カーネルをmakeしよう! - 第4回つくらぐ勉強会

by University of Tsukuba Linux User Group on Aug 27, 2009

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