Compilación del Kernel

Desarrollo de entornos Linux EmbebidosFormación in Company

Linux kernel and driver development training

Juan Sánchez - [email protected]

Datos • Portatil password sage3000+

• Máquina virtual 192.168.59.128, root/12345678


Semana 2 de 4 / Sesión 3 de 8

Agenda


Módulos del kernel de linux

Bloqueo: proceso, progr, parado e interrupción

Introducción al kernel de linux (1h)

Detalles del arranque del núcleo

Dispositivos de caracter. Kernel driver frameworks

Conf, compilación y arranque del núcleo de linux

Gestión memoria y acceso al hardware

✓

77

66

55

44

33

22

11

Controladores. Dispositivos, modelos y depuración

Dispositivos DMA99

88

Estudio de un tipo específico de controlador (3h)1010

Mapa desarrollo de núcleo 2.6

La acción es el fruto propio del conocimiento.(Thomas Fuller)

44 Conf, compilación y arranque del núcleo

• Requerimientos• Aplicaciones dependientes de la versión del núcleo• Configuración y


Configurar sistema para reinicio con el nuevo núcleo y testeo completo de servidor

Definir nuevo núcleo como núcleo por defectoy puesta en producción

Selección de lasopciones a compilaren el núcleo y compilación

Verificar queel nuevo código es compatible con nuestras utilidades actuales

Descargar códigodel kernel desdehttp://www.kernel.org

Migración a un nuevo núcleoMigración a un nuevo núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

Descarga delfuente e instalarlo

Verificaciónversionado y dependencias

Configuracióny construcción

Reinicio sisty testeo completo

Puesta en marcha


Herramientas necesariasHerramientas necesariasConfiguración, compiliación y arranque del núcleo


Tipo Descripción Programa/PaqueteCompiladorCompilador Traductor de .c a lenguaje

máquina, analizando parse (lexico, sintaxis, semántica)

gcc --version

EnlazadorEnlazador Enlaza ficheros objetos generados por compilador con las librerías creando fichero ejecutable binario

paquete binutilsld -v

"Buscador""Buscador" Herramienta que busca en árbol src del núcleo llamando a compilador y enlazador

make --version

Aplicaciones dependientesAplicaciones dependientesConfiguración, compiliación y arranque del núcleo


Utilidad Descripción Versión

util-linuxutil-linux Conjunto de utilidades básicas de linux (dmesg, fdformat, fsck, halt, kill, mkfs, reboot, swapon, whereis, …)

fdformat --version

module-init-toolsmodule-init-tools Conjunto de utilidades de gestión del módulos del kernel (depmod, insmod, rmmod, modprobe, modinfo, …)

depmod --version

process tools process tools (procps)(procps)

Conjunto de utilidades básicas gestión de procesos (ps, top, …)

ps --version

filesystem toolsfilesystem tools Conjunto de herramientas de gestión de los filesystem (ext*=e2fsprogs, reiserfs=reiserfsprogs)

tune2fsreiserfsck -V

Selección de opcionesSelección de opcionesConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

• Fichero conf /usr/src/linux/.config• Recreación fichero make oldconfig• Tipos de opciones:

• y = Yes = * = Sí = Compilado en el núcleo• n = No = ' ' = No = No incluido en el núcleo• m = Module = M = Módulo = Como módulo



• Edición fichero .config mediante vi + make• Modo interactivo make config• Modo menu make menuconfigmake menuconfig• Modo Xwin make xconfig• Modo recreacion make oldconfigmake oldconfig


¿Qúe controlador usa un disp?¿Qúe controlador usa un disp?Configuración, compiliación y arranque del núcleo

• Necesario determinar que controlador usa un dispositivo

• Conociendo el dispositivo

basename `readlink /proc/sys/class/<tipo>/<disp>/device/driver/module`



• Desonociendo el dispositiv

• Escanear el hardware (lspci, lsdev, …)

• Con el id en los dispositivos, buscar la definición

• Buscar el módulo según la definición


Compilación de los módulos (contralores, fs, …)

Instalación de los módulos compilados previamente en /lib/modules/

Creación de la imagen iniciable del núcleobzImage = Imagen Grande comprimida con gzip

Revisión dependenciasCreación .depend en cada directorio

Borrado ficheros de salida de compilaciones precedentes (core files, system map files, …)

Your own footer

Compilación Compilación

make cleanmake dep make bzImage make modulesmake modules_install

Configuración, compiliación y arranque del núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo


• Edición fichero .config mediante vi + make• Modo interactivo make config• Modo menu make menuconfigmake menuconfig• Modo Xwin make xconfig• Modo recrecion defecto make defconfigmake defconfig• Modo recreacion make oldconfigmake oldconfig


Creación del nuevo núcleoCreación del nuevo núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

• 2 posibilidades: paso a paso o bien make• Opciones de mejora compilación:

• Si multiprocesador make -j2*<Nº CPUs>• Si solo controladores especificos make M=drivers/…• Crosscompilling dep make ARCH=x86_64 defconfig• Crosscompilling make ARCH=arm

CROSS_COMPILE=<tool_chain>• Utilizar precache make CC="ccache gcc"


Instalación nuevo núcleoInstalación nuevo núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

• make no ha dado ningún error

• Modos posibles:• Manual• Automático installkernel (mkinitrd)


Instalación manualInstalación manualConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

1. Instalación de los módulos creados cd /usr/src/linux && make modules_install

2. Copia del nuevo nuevo al directorio arranqueexport kversion=`make kernelversion`

cp arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz-$kversion

cp System.map /boot/System.map-$kersion



3. Modificación del bootloada.GRUB /boot/grub/menu.list

• Copiar entrada existente• Apuntar nueva entrada a nuevo núcleo

b.LILO /etc/lilo.conf• Copiar entrada existente• Apuntar nueva entrada a nuevo núcleo• Ejecutar /sbin/lilo



4. Reiniciar sistema

5. Testear todo el sistema

6. Definir nuevo núcleo como núcleo por defecto default <posición nuevo núcleo>


Descompresión bzImage o zImage y llamada rutina head.S y carga de los contraladores

Definir nuevo núcleo como núcleo por defectoy puesta en producción

LILO, GRUB cargan núcleo seleccionado en memoriaCarga de initrd

BIOS /Boot Monitor

Master Boot Record512b=446 bootloader+64 partition+2magic number

Proceso de arranque del sistemaProceso de arranque del sistemaConfiguración, compiliación y arranque del núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

Busqueda sector arranque

Inicio del sistema Cargador del núcleo

Expansióndel núcleo en memoria

Puesta en marcha


Initial RAM disk (initrd)Initial RAM disk (initrd)Configuración, compiliación y arranque del núcleo

• Sistema raiz temporal montado en tiempo de montado

• Contiene controladores y ejecutables (insmod, …) que permiten montar sistema raiz real

• En sistemas embebidos es el sistema real

• Utiliza dispositivo /dev/loop


Initial RAM disk (initrd)Initial RAM disk (initrd)Configuración, compiliación y arranque del núcleo

• Fichero montado como dispositivo de bloque

• /boot/initrd

• Versiones nuevas = cpio + gzip

• Versiones anteriores = gzip + ext2


Creación initrdCreación initrdConfiguración, compiliación y arranque del núcleo


• Automática :mkinitrd sh Personalizable!!!

• Manual

• Creación fichero

• Formateo fichero

• Montado fichero y rellenado

#!/bin/bash

RDSIZE=4000BLKSIZE=1024

dd if=/dev/zero of=/tmp/ramdisk.img bs=$BLKSIZE count=$RDSIZE

/sbin/mke2fs -F -m 0 -b $BLKSIZE /tmp/ramdisk.img $RDSIZE

mount /tmp/ramdisk.img /mnt/initrd -t ext2 -o loop=/dev/loop0cd /mnt/initrdmkdir bin sys dev proc

# Grab busybox and create the symbolic linkspushd /mnt/initrd/bincp /usr/local/src/busybox-1.1.1/busybox .ln -s busybox ashln -s busybox mountln -s busybox echoln -s busybox lsln -s busybox catln -s busybox psln -s busybox dmesgln -s busybox sysctlpopd

Configuración, compiliación y arranque del núcleoCreación de initrd


cp -a /dev/console /mnt/initrd/devcp -a /dev/ramdisk /mnt/initrd/devcp -a /dev/ram0 /mnt/initrd/devcp -a /dev/null /mnt/initrd/devcp -a /dev/tty1 /mnt/initrd/devcp -a /dev/tty2 /mnt/initrd/dev

pushd /mnt/initrdln -s bin sbinpopd

cat >> /mnt/initrd/linuxrc << EOF#!/bin/ashechoecho "Simple initrd is active"echomount -t proc /proc /procmount -t sysfs none /sys/bin/ash --loginEOF

chmod +x /mnt/initrd/linuxrc

umount /mnt/initrdgzip -9 /tmp/ramdisk.imgcp /tmp/ramdisk.img.gz /boot/ramdisk.img.gz

Configuración, compiliación y arranque del núcleoCreación de initrd


Obtener configuración anterior pero con el nuevo código

Crear un nuevo núcleoe instalarlo.

Aplicar parche finalpatch -p1 < ../parche_finalVerificar Makefile

Conectarse a kernel.org y descargar los parches. Verificar Makefile

Aplicar cada uno de los parchespatch -p1 < ../parche_1Verificar Makefile

Migración a un nuevo núcleoMigración a un nuevo núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleoConfiguración, compiliación y arranque del núcleo

Aplicar parchesprecedentes

Descarga parchesy descompresión

Aplicar parchefinal

Guardar configuracionanterior

Crear nuevonúcleo


Bibliografia• The Linux Kernel Module Programming Guide

(http:/*www.tldp.org/LDP/lkmpg/2.6/html/index.html)

• Linux Kernel Development Second Edition (Robert Love)

• Understanding The Linux Kernel 3Rd - (Daniel P.Bovet)

• Linux Kernel Architecture (Wolfgang Maurer)

• Linux Device Drivers (Jonathan Corbet, Alessandro Rubini)


Compilación del Kernel

Documents

Transcript of Compilación del Kernel