Bài giảng Biên dịch nhân Linux - Hoàng Ngọc Diêu
Biên dịch nhân Linux
Tác giả: Hoàng Ngọc Diêu
Mục lục
1
Tổng quan về nhân Linux trên phương
diện biên dịch lại
3
3
3
1.1
1.2
Nhân Linux và việc biên dịch lại nhân
Tóm tắt các bước biên dịch (dành cho những ai thiếu kiên nhẫn)
2
3
Tại sao cần biên dịch lại nhân Linux?
5
6
Cấu trúc và quy ước số hiệu phiên bản
của nhân Linux
4
Đòi hỏi tối thiểu trong việc biên dịch lại
nhân Linux
6
7
8
4.1
4.2
Đòi hỏi cho nhân Linux 2.4.x
Đòi hỏi cho nhân Linux 2.6.x
5
Xác định cấu hình (hardware) của máy
9
6
Các bước chuẩn bị
Tạo một đĩa mềm khởi động cho nhân đang dùng
Tải mã nguồn
9
9
10
11
12
14
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
Kiểm tra thực tính của mã nguồn
Xả nén mã nguồn
Dùng "config" nào thì thích hợp?
7
Chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux
Thành phần của cấu hình biên dịch nhân Linux
Thành phần cấu hình biên dịch nhân Linux phiên bản 2.4.x
Thành phần cấu hình nhân Linux cho loạt nhân 2.6.x
Điều chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux
Các công cụ để xác lập cấu hình
14
14
14
17
18
19
7.1
7.1.1
7.1.2
7.2
7.2.1
7.2.2
Một số điểm cần chú ý trong giai đoạn hình thành cấu hình
biên dịch nhân
20
8
Các bước biên dịch
22
22
24
25
26
8.1
8.2
8.3
8.3.1
Bước tạo dependency, dọn dẹp và tạo nhân
Bước tạo modules và cài modules
Tách rời mã nguồn và hồ sơ output trên loạt nhân 2.6.x
"make help", một tiện ích mới trên loạt nhân 2.6.x
– 1 –
8.3.2
Tách rời mã nguồn và output files
27
9
Cài đặt nhân
27
28
28
29
31
31
32
33
9.1
Cài đặt với "make install"
Đối với GRUB
9.1.1
9.1.2
9.2
9.2.1
9.2.2
9.2.3
Đối với LILO
Các bước cài đặt bằng tay
Tạo initrd
Copy nhân và System.map
Chỉnh cấu hình của bootloader config
10 Khởi động lại máy và chỉnh lý nếu gặp
trục trặc
35
35
36
10.1
10.2
Bị treo khi khởi động vào linux
Bị treo trong quá trình nhân được load
11 Vá và biên dịch nhân
37
37
38
11.1
11.2
Các điểm quan trọng trước khi vá
Tải, xả và vá
– 2 –
1 Tổng quan về nhân Linux trên phương diện biên dịch
lại
1.1 Nhân Linux và việc biên dịch lại nhân
Nhân Linux là một "nhân hiện đại" có tính module rất cao. Từ kernel phiên bản 2.6.x trở
đi, có rất nhiều chức năng và mở rộng. Với tinh thần "biên dịch nhân", một yếu tố chính
yếu và quan trọng nhất cần ghi nhận đó là tính phân bộ (modularity) của nhân Linux.
Đối với người dùng bình thường, modularity cho phép chọn lựa cách biên dịch các drivers
của nhân theo dạng modules hay theo dạng biên dịch trực tiếp vào nhân. Thông thường,
khi xác lập cấu hình cho nhân có ba chọn lựa: Y, M và N.
Có những "driver" không thể biên dịch như một module vì nó phải được load and link
trực tiếp ngay khi nhân khởi động. Cũng có những "driver" cho phép chọn như một
module và được tải trong khi và sau khi nhân được khởi động. Điểm chính yếu cần nắm
bắt trong giới hạn chủ đề "Biên dịch nhân Linux" là hiểu rõ tại sao phải chọn M (cho
module), Y (cho biên dịch trực tiếp) và N (không dùng) các drivers này.
• Biên dịch trực tiếp vào kernel có nghĩa là các "drivers" này dù có được dùng hay
không vẫn được tải lên khi nhân khởi động và tất nhiên nó sẽ chiếm một phần bộ
nhớ. Lợi điểm chính của chọn lựa này là một khi "drivers" đã được biên dịch vào
nhân thì không còn phải quan ngại đến tính trung thực của nhân và các driver nữa.
Các hệ thống làm việc đòi hỏi tính bảo mật cao không dùng modules mà biên dịch
thẳng vào nhânkernel để tránh trường hợp các modules không tin cậy "bị" cài vào
nhân lúc nào đó trong quá trình hoạt động của máy. Lợi điểm kế tiếp của chọn lựa
này là tính hiệu xuấtxuất (rất nhỏ), khi cần driver thì đã có sẵn và không cần ứng tải
nữa.
• Biên dịch như các modules cho nhân có nghĩa là chỉ khi nào cần dùng các "drivers"
này mới được ứng tải. Lợi điểm của chọn lựa này nổi bật ở khía cạnh xử dụng bộ nhớ
và tài nguyên trên máy. Với lựa chọn này, bạn có thể tạo nên một nhân rất nhỏ và dễ
dàng di chuyển cho nhiều mục đích khác nhau. Lợi điểm kế tiếp là khả năng biên
dịch lại chỉ một hoặc một số modules nào đó (cần cập nhật chẳng hạn). Tất nhiên để
thực hiện chuyện này thì phải thoả mãn tất cả những đòi hỏi về tính phụ thuộc cho hệ
thống.
1.2 Tóm tắt các bước biên dịch (dành cho những ai thiếu kiên
nhẫn)
Biên dịch nhân Linux rất đơn giản nếu như đã hiểu rõ các quy trình và các bước thực
hiện. Sau đây là các lệnh cần thiết, giả định bạn đã có trọn bộ các công cụ cần thiết để
biên dịch:
– 3 –
Chuyển vào thư mục /usr/src, nơi thông thường chứa mã nguồn để biên dịch nhân:
$ cd /usr/src
<KERNEL_SRC> là phiên bản kernel cần biên dịch, ví dụ ở đây tải mã nguồn được nén ở
dạng bz2)
Xác thực chữ ký và thực tính của mã nguồn:
$ gpg --verify <KERNEL_SRC>.tar.bz2.sign <KERNEL_SRC>.tar.bz2
Xả nén gói chứa mã nguồn:
$ bzip2 -dc <KERNEL_SRC>.tar.bz2 | tar xvf -
Nếu muốn dùng giao diện đồ họa để điều chỉnh các chọn lựa cho cấu hình nhân thì dùng
lệnh:
$ make xconfig
Tập họp lệnh dùng để tạo các file phụ thuộc và các file bao gồm (include), tiếp theo là
dọn dẹp các objects không cần thiết và biên dịch nhân ở dạng nén:
$ make dep clean bzImage
Biên dịch các modules đã được chọn lựa bằng lệnh:
$ make modules
Chchuyển sang chế độ super user cho lệnh tiếp theo:
$ su
Cài các modules vào thư mục /lib/modules/<KERNERL_SRC> với quyền của super
user:
# make modules_install
Cài đặt nhân và các file cần thiết vào thư mục /boot:
# make install
Bước thứ 10 có thể thay thế bằng một loạt thao tác bằng tay (chi tiết ở phần 9.2) nếu như
1
bản phân phối Linux không có sẵn một số công cụ thuộc gói mkinitrd (chỉ có trong
bản RedHat và các bản dựa trên RedHat).
1
distribution
– 4 –
Lưu ý: đối với loạt nhân 2.6.x, bạn có thể dùng các bước như trên. Tuy nhiên bước
"make dep" không cần thiết nữa. Bài viết này bao gồm cho cả phiên bản 2.4.x và 2.6.x
nên có một số chi tiết không cần thiết cho kernel 2.6.x. Tuy vậy, những chi tiết này sẽ
không ảnh hưởng đến sự thành công của quy trình biên dịch nhân.
2 Tại sao cần biên dịch lại nhân Linux?
Đối với người dùng đã quen với những hệ điều hành "đóng" thì khái niệm biên dịch lại
nhân là một khái niệm hết sức lạ lẫm. Điều này cũng dễ hiểu vì kernel của các hệ điều
hành "đóng" hiển nhiên là "đóng" và người dùng bình thường không thể có cơ hội tiếp
cận với mã nguồn của nhân để có thể biên dịch lại nhân nếu muốn. Trong khi đó, mã
nguồn của nhân Linux hoàn toàn "mở" và đây là điều kiện rất thuận lợi cho vấn đề biên
dịch lại nhân. Câu hỏi được đặt ra là tại sao lại cần phải biên dịch lại nhân Linux ?
Câu trả lời ngắn: không cần nếu như không cần và cần nếu như cần :)
Câu trả lời dài: có vô số lý do khiến cho người dùng cần phải biên dịch lại nhân Linux.
Sau đây là một số trường hợp thường gặp nhất:
a. tái biên dịch kernel để chữa lỗi của nhân. Nếu các lỗi này thuộc về lõi của nhân thì
phải vá nguồn của nhân và biên dịch lại nó để sửa chữa các lỗi được công bố.
b. biên dịch lại nhân để nâng cao hiệu năng của nhân. Theo mặc định, các bản phân
phối Linux thường kèm một phiên bản nhân được biên dịch với hầu hết những thành
phần có sẵn để có thể đáp ứng rộng rãi cấu hình phần cứng (có thể hiện diện trên các
máy). Đây là điểm lợi tổng quát lúc khởi điểm. Tuy nhiên, sau khi đã cài thành công
và nắm chắc máy có những thiết bị gì (sound card, graphic card, network cards, SCSI
card..... ) và biết rõ cần những thành phần nào cho cấu hình của máy thì không có
lý do gì phải bao gồm trọn bộ các thứ không cần thiết và không dùng. Đối với nhân
2.4.x, mức độ nâng cao hiệu năng không rõ rệt (ngoại trừ dùng phương pháp test load
để đo). Tuy nhiên, từ phiên bản 2.6.x trở đi, việc biên dịch lại và điều chỉnh "driver"
cho nhân tạo hiệu xuất rõ rệt, nhất là trong việc điều chỉnh "thời biểu" (scheduling)
của các công tác mà hệ thống phải đảm nhiệm.
c. biên dịch lại nhân để loại bỏ những "drivers" không được dùng và có thể gây "hiểu
lầm" cho nhân, tạo ra trường hợp máy có những triệu chứng hoạt động thiếu ổn định
và hay gây lỗi.
d. biên dịch lại nhân để thử nghiệm một chức năng hoặc một module mình vừa tạo ra.
Trường hợp này không nhiều như các trường hợp trên nhưng cũng nằm trong các lý
do phổ biến.
– 5 –
3 Cấu trúc và quy ước số hiệu phiên bản của nhân
Linux
Phiên bản của nhân Linux có quy ước rất đơn giản và dễ nhớ. Vấn đề này cần nắm rõ
trước khi chọn một phiên bản nào đó của nhân Linux để vá và biên dịch.
Phiên bản của nhân Linux bao gồm ba nhóm số tách ra bởi các dấu chấm. Ví dụ: 2.4.26
Số thứ nhất: 2 là số hiệu phiên bản chính
Số thứ nhì: 4 là chỉ định cho tình trạng phiên bản. Nếu số này là số chẵn, nó chỉ định cho
phiên bản ổn định (stable), có thể dùng cho môi trường production. Nếu số này là số lẻ,
nó chỉ định cho phiên bản không ổn định, nó thường dùng trong môi trường đang phát
triển (development). Các kernel thuộc dạng này thường có nhiều lỗi và không ổn định.
Nếu dùng các phiên bản này để tìm lỗi và thông báo cho nhóm phát triển nhân Linux thì
đây là điều rất tốt. Không nên dùng phiên bản phát triển cho môi trường production.
Số thứ ba: 26 là chỉ định cho số hiệu phát hành của một phiên bản nhân Linux. Một
phiên bản ổn định của một nhân Linux có thể có nhiều số hiệu phát hành khác nhau.
Đây là các quy ước chung cho dạng nhân Linux "vanilla" có nghĩa là ứng dụng cho
chỉnh bởi mỗi bản phân phối có những điểm dị biệt. Có nhiều bản Linux xử dụng số hiệu
2
con cho phiên bản nhân họ đã điều chỉnh. Ví dụ RedHat có những cập nhật phụ cho các
kernel như: 2.4.20-8 chẳng hạn. Điều cần nắm ở đây là chỉ nên xử dụng phiên bản ổn
định (stable) của nhân Linux (số chẵn ở giữa) cho môi trường production và dùng phiên
3
bản thử nghiệm của nhân Linux (số lẻ) cho môi trường thử nghiệm và phát triển.
4 Đòi hỏi tối thiểu trong việc biên dịch lại nhân Linux
Trước khi bắt tay vào việc biên dịch lại nhân Linux, điều cần thiết là phải có đủ chỗ chứa
trên đĩa. Ít nhất là phải đủ chỗ chứa cho mã nguồn (trước và sau khi xả nén), chỗ chứa để
cài kernel và các modules mới sau khi biên dịch.
Đòi hỏi quan trọng khác là phải có một bộ công cụ cần thiết và đúng phiên bản. Không
thể biên dịch được nhân nếu không thoả mãn yêu cầu này. Phiên bản cho bộ công cụ với
mỗi phiên bản nhân khác nhau. Nên nhớ, nhóm phát triển nhân yêu cầu bạn phải có đúng
phiên bản của các công cụ để đảm bảo việc biên dịch nhân thành công.
2
3
extra-version
development
– 6 –
4.1 Đòi hỏi cho nhân Linux 2.4.x
Công cụ
Gnu C
Phiên bản tối thiểu
2.91.66
3.77
Cách xác định phiên bản
gcc --version
Gnu make
binutils
make –version
2.9.1.0.25
2.10o
ld -v
util-linux
modutils
e2fsprogs
reiserfsprogs
pcmcia-cs
PPP
fdformat --version
insmod -V
2.4.2
1.19
tune2fs
3.x.0b
reiserfsck 2>&1| grep reiserfsprogs
cardmgr -V
3.1.21
2.4.0
pppd --version
isdn4k-utils
3.1pre1
isdnctrl 2>&1| grep version
Tham khảo thêm chi tiết các công cụ này và địa chỉ để tải các công cụ cho đúng (ít
nhất phải cùng phiên bản đã cung cấp ở trên hoặc mới hơn) trong hồ sơ Documenta-
tion/changes của mã nguồn nhân mà bạn đang dự tính biên dịch.
– 7 –
4.2 Đòi hỏi cho nhân Linux 2.6.x
Công cụ
Gnu C
Phiên bản tối thiểu
2.95.3
3.78
Cách xác định phiên bản
gcc --version
Gnu make
binutils
make --version
2.12
ld -v
util-linux
module-init-tools
e2fsprogs
jfsutils
2.10o
fdformat --version
depmod -V
0.9.10
1.29
tune2fs
1.1.3
fsck.jfs -V
reiserfsprogs
xfsprogs
3.6.3
reiserfsck -V 2>&1| grep reiserfsprogs
xfs_db -V
2.1.0
pcmcia-cs
quota-tools
PPP
3.1.21
3.09
cardmgr -V
quota -V
2.4.0
pppd --version
isdnctrl 2>&1| grep version
showmount –version
ps --version
isdn4k-utils
nfs-utils
3.1pre1
1.0.5
procps
3.1.13
0.5.3
oprofile
oprofiled --version
Tham khảo thêm chi tiết các công cụ này và địa chỉ để tải các công cụ cho đúng (ít
nhất phải cùng phiên bản đã cung cấp ở trên hoặc mới hơn) trong hồ sơ Documenta-
tion/changes của mã nguồn nhân bạn đang dự tính biên dịch.
Nếu phiên bản của các công cụ trên máy cũ hơn các phiên bản đưa ra ở trên, bạn cần
phải tải phiên bản mới (đã biên dịch) từ website của bản phân phối nào bạn đang dùng.
Bạn cũng có thể chọn cách tải mã nguồn của từng công cụ về biên dịch lại. Cách này
mất thời gian hơn rất nhiều và chỉ thích hợp cho những ai đã quen thuộc với vấn đề biên
dịch mã nguồn trên Linux. Lợi điểm của cách này là bạn tạo cho mình một bộ công cụ
rất "sạch" vì đã biên dịch theo ý, thích hợp với môi trường của máy (và vừa đủ).
Đối với phần cứng IA64, bạn cần phiên bản GCC cho 64bit, nên tham khảo chi tiết ở
http://gcc.gnu.org/install/specific.html (nếu bạn may mắn có
một con IA64 để thử)
– 8 –
5 Xác định cấu hình (hardware) của máy
Phần lớn người dùng bình thường ít khi quan tâm đến cấu hình của máy ngoại trừ có nhu
cầu cụ thể. Ngay cả những ai dùng Linux đã lâu và không cần phải biên dịch lại nhân,
cũng ít khi quan tâm đến cấu hình phần cứng của máy. Dù có biết nhiều hay ít về cấu
hình phần cứng của máy mình dùng, bạn vẫn phải thu thập thông tin chính xác của cấu
hình trước khi bắt tay vào việc điều chỉnh cấu hình cho việc biên dịch nhân.
Giả định mọi chỉnh lý đã ổn định và làm việc tốt đẹp (do trình cài đặt tự dò tìm (detect)
trong khi cài Linux hay do bạn phải điều chỉnh lại), bạn cần biên dịch lại nhân Linux và
cần thâu thập thông tin về cấu hình của máy, hai lệnh sau cung cấp các chi tiết phần cứng
có trên máy:
# /sbin/lspci
Lệnh này liệt kê trọn bộ các "card" đang trực tiếp làm việc trên máy, phiên bản phần
4
cứng và kiểu của chúng.
# cat /proc/cpuinfo
để xem chi tiết bộ xử lý trung tâm (CPU) của máy là loại gì. Nếu bản Linux mà bạn
dùng không có /proc filesystem thì bạn có thể dùng lệnh dmesg để thu thập thông tin
về phần cứng trên máy của mình. Ngoài ra, lệnh lsmod cũng ít nhiều giúp bạn xác định
các modules đang được dùng trên máy và tên của các modules này.
Những thông tin thâu thập được ở đây hết sức quan trọng trong giai đoạn điều chỉnh cấu
hình cho việc biên dịch nhân. Nó giúp bạn xác định các chọn lựa đúng cho cấu hình máy,
tránh đi những trở ngại có thể rất mất thời gian sau này.
6 Các bước chuẩn bị
6.1 Tạo một đĩa mềm khởi động cho nhân đang dùng
Đây là một bước cần thiết đề phòng sự cố gì đó khiến bạn không thể khởi động vào hệ
thống Linux sau khi cài nhân mới. Trường hợp này hiếm khi xảy ra trong quá trình biên
dịch nhân và cài nhân mới nếu bạn thực hiện và điều chỉnh đúng. Những sự cố với trình
5
khởi động ít thấy xảy ra vì trình khởi động đã được thiết lập hoàn chỉnh trước khi cập
nhật nhân. Phần lớn giai đoạn điều chỉnh lại cấu hình của LILO hoặc GRUB không chính
xác tạo trở ngại. Vấn đề này sẽ được đề cập sau. Trước mắt chúng ta cần tạo một đĩa mềm
khởi động.
4
5
model
bootloader, LILO hoặc GRUB
– 9 –
Có rất nhiều cách để tạo một đĩa mềm khởi động lấy từ nhân hiện đang chạy trên máy.
Thay vì trình bày nhiều cách khác nhau cho việc tạo đĩa mềm khởi động, ở đây tôi chỉ
đề cập đến phương thức đơn giản nhất. Cách dễ nhất có lẽ là dùng mkbootdisk. Đây là
một công cụ được cài mặc định trên các bản RedHat và hầu hết các bản phân phối dựa
trên RedHat. Nếu công cụ này không hiện diện trên máy, bạn có thể tải mã nguồn về và
biên dịch. Chạy lệnh:
# mkbootdisk --device /dev/fd0 ‘uname -r‘
trong đó ‘uname -r‘ là lệnh để lấy phiên bản nhân hiện dùng trên máy. Nếu không
muốn phiên bản này, bạn có thể gõ vào phiên bản nào đó theo ý (tất nhiên là phiên bản
kernel này phải hiện hữu trên hệ thống).
/dev/fd0 là "device" chỉ cho đĩa mềm thứ nhất trên máy (tương tự như drive A: trên
DOS). Bạn phải chọn đúng "device" thì mới có dữ liệu viết vào đĩa mềm mình muốn tạo.
Quy trình này chỉ mất khoảng vài phút. Sau khi tạo đĩa mềm khởi động ở trên, bạn nên
dùng nó để thử khởi động vào Linux trước khi thực hiện các bước kế tiếp. Nên nhớ phải
chỉnh BIOS để cho phép máy khởi động từ A:
có các hướng dẫn tạo đĩa cấp cứu rất hay. Bạn nên tham khảo thêm nếu trên máy mình
dùng không có sẵn công cụ mkbootdisk.
6.2 Tải mã nguồn
Mã nguồn của nhân Linux (cả phiên bản ổn định lẫn đang phát triển) có rất nhiều nơi
trên Internet. Nên vào trang trung tâm của nhân Linux ở http://www.kernel.
Nơi "gần" không nhất thiết là "gần" theo phương diện địa lý mà nên chọn "gần" nhất dựa
trên "ping time". Chịu khó lấy vài địa chỉ trên mirror và ping những địa chỉ này để chọn
lấy nơi có ping time ngắn nhất mà tải về. Bằng cách sẽ giúp bạn đỡ mất thời gian và tiện
cho vấn đề chia xẻ băng thông.
Có nhiều cách tải mã nguồn. Bạn có thể dùng trình duyệt (browser) để tải qua giao thức
http hoặc dùng một trình ftp nào đó để tải qua giao thức ftp. Bạn cũng có thể dùng wget.
Có lẽ đây là cách tiện nhất và nhanh nhất nếu biết rõ địa chỉ và đường dẫn đến gói mình
muốn tải. Ví dụ:
trong trường hợp này, gói cụ thể cần tải là linux-2.4.26.tar.bz2.
Mã nguồn ổn định của Linux kernel được nén ở hai dạng khác nhau: dạng có đuôi là .gz
(dùng GNUzip để nén) và dạng có đuôi .bz2 (dùng bzip2 để nén). Thông thường cả hai
tiện ích nén/xả nén trên đều có sẵn trong các bản Linux thông dụng. Nếu không có sẵn
– 10 –
trên máy thì tìm trong trong CD của bản Linux (tham khảo thêm tài liệu của distribution
mình dùng cho cách cài thêm phần mềm vào máy) hoặc tải về từ:
6.3 Kiểm tra thực tính của mã nguồn
Điều quan trọng khi tải mã nguồn của nhân, nên tải luôn chữ ký GPG .sign cho phiên
bản tương ứng. Mục đích là để kiểm tra thực tính của mã nguồn được tải về. Khi mã
nguồn của nhân Linux được công bố, chúng được dồn lại thành một gói (.tar) và sau đó
được nén bằng GNUzip hoặc bzip2, cả hai loại này sau khi được nén đều được tạo "chữ
ký" .sign.
Kiểm tra thực tính của mã nguồn được tải về bằng phương pháp kiểm tra "chữ ký" của
từng gói mã nguồn là một thói quen cần thiết. Lý do: các mã nguồn mở nói chung được
công bố và phổ biến rộng rãi, ai cũng có thể chỉnh sửa (một cách không chính thức và
không được nhóm phát triển chính thức cho phép) rồi đưa lên một máy chủ nào đó trên
Internet. Người dùng tải về, biên dịch và cài trên máy mà không kiểm tra thực tính của
chúng (và mã nguồn này có những thay đổi mờ ám) thì hậu quả khó mà lường.
Quy trình kiểm tra "chữ ký" chỉ đơn giản gói gọn trong một dòng lệnh:
$ gpg --verify linux-2.4.26.tar.bz2.sign linux-2.4.26.tar.bz2
trong đó linux-2.4.26.tar.bz2.sign là "chữ ký" của gói linux-2.4.26.tar.bz2 được tải về từ
server chứa mã nguồn nhân Linux linux-2.4.26.tar.bz2 là gói mã nguồn nhân Linux được
nén bằng bzip2.
Trước khi có thể kiểm tra thành công bằng lệnh trên, bạn phải có gpg đã cài trong máy,
tải và nhập chìa khóa công cộng (public key) của máy chủ chứa mã nguồn nhân Linux mà
Quy trình tải mã nguồn nhân Linux và kiểm tra thực tính của mã nguồn này có thể tóm
tắt bằng một ví dụ như sau:
Chuyển vào thư mục chứa mã nguồn của máy ở /usr/src là nơi thông thường. Đối với
phiên bản nhân 2.6.x, bạn có thể dùng thư mục khác tùy ý:
$ cd /usr/src
Dùng wget để lấy một phiên bản mã nguồn từ server về ở dạng .bz2
dùng wget để lấy .sign của phiên bản mã nguồn vừa được tải về
– 11 –
Dùng trình gpg với tùy chọn –verify để kiểm thực tính của mã nguồn vừa tải về
$ gpg --verify linux-2.6.10.tar.bz2.sign linux-2.6.10.tar.bz2
Ngoài phương pháp dùng chữ ký cho vấn đề kiểm chứng thực tính của mã nguồn (không
chỉ mã nguồn của nhân Linux), bạn cũng thấy rất nhiều nơi trên Internet dùng "MD5sum"
cho mục đích này (cho đến nay, mã nguồn nhân Linux kernel dùng chữ ký để kiểm chứng,
không dùng MD5sum). Quy trình kiểm tra "MD5sum" chỉ đơn giản là một quy trình tạo
một "MD5sum" từ mã nguồn được tải về trên máy và so sánh kết quả "MD5sum" này với
hồ sơ "MD5sum" được tải về kèm với mã nguồn. Nếu "MD5sum" bạn tạo ra trên máy
của mình với cùng gói mã nguồn mà không trùng hợp với "MD5sum" nguyên thuỷ tải
về từ server thì thực tính của phần mã nguồn này không đáng tin cậy. Cách tốt nhất là
chỉ nên tải mã nguồn ở những địa chỉ phố biến và đáng tin cậy. Cẩn thận hơn nữa (really
paranoid), thì so sánh MD5sum với một số máy chủ chứa mã nguồn khác nhau.
Kiểm tra thực tính của mã nguồn bằng MD5 checksum khá đơn giản. Tiện ích md5sum
có sẵn hần như trên mọi bản phân phối. Lệnh tạo MD5 checksum đơn giản là lệnh:
# md5sum <file_cần_kiểm_tra>
sẽ tạo ra 1 chuỗi chữ và số tương tự như:
2fe2a5fabcc3a33722b4ffe05714bec3 *<file_cần_kiểm_tra>.
Nếu chuỗi này trùng với chuỗi được cung cấp chính thức với mã nguồn thì mã nguồn này
có thực tính và đáng tin cậy.
6.4 Xả nén mã nguồn
Tùy vào gói mã nguồn được tải về thuộc dạng nén .gz hay .bz2 mà dùng tiện ích thích
hợp để xả nén. Như đã tóm tắt trong phần 6.3 ở trên, gói mã nguồn được chứa trong
/usr/src (wget được chạy sau khi cd vào /usr/src), cho nên bạn phải ở trong thư
mục này trước khi thao tác các bước kế tiếp (không thì các bước kế tiếp phải thêm và
đường dẫn đến nơi chứa gói mã nguồn). Đối với phiên bản nhân 2.6.x, mã nguồn của
nhân Linux có thể được xả, chứa và biên dịch từ bất cứ nơi đâu trên hệ thống. Tuy nhiên,
để giữ cho hệ thống sạch và thống nhất, bạn nên giữ mã nguồn ở /usr/src.
Nếu gói mã nguồn có dạng .gz thì dùng:
$ gunzip linux-2.x.xx.tar.gz
x.xx là bất cứ phiên bản nào bạn tải về. Sau đó thực hiện tiếp:
– 12 –
$ tar xf linux-2.x.xx.tar
Lệnh này dùng tùy chọn x để xả (extract) và f để chỉ định file nào cần được xả, ở đây hồ
sơ (file) cần được xả là linux-2.x.xx.tar.
Hai lệnh trên cũng có thể gộp chung lại như sau:
$ tar xfz linux-2.x.xx.tar.gz
lệnh này dùng thêm tùy chọn z để ngầm xả nén .gz file "on-the-fly" trước khi xả gói
tar.
Hoặc có thể tạo cùng kết quả bằng cách khác nữa:
$ gzip -dc linux-2.x.xx.tar.gz | tar xvf -
cụm lệnh này dùng chương trình gzip để xả nén (tùy chọn -d) ra stdout (tùy chọn -c) và
"tee" nó qua chương trình tar để xả gói tar ra "on-the-fly". Cả cách này và cách ở trên
đều tiện dụng cho những ai eo hẹp dung lượng trên đĩa.
Nếu gói mã nguồn có dạng .bz2 thì dùng:
$ bunzip2 linux-2.x.xx.tar.bz2
$ tar xf linux-2.x.xx.tar
Hai lệnh trên cũng có thể gộp chung lại như sau:
$ tar xfj linux-2.x.xx.tar.bz2
lệnh này dùng thêm tùy chọn j để ngầm xả nén .bz2 file "on-the-fly" trước khi xả gói
tar.
Hoặc có thể tạo cùng kết quả bằng cách khác nữa:
$ bzip2 -dc linux-2.x.xx.tar.bz2 | tar xvf -
cụm lệnh này dùng chương trình bzip2 để xả nén (tùy chọn -d) ra stdout (tùy chọn -c)
và "tee" nó qua chương trình tar để xả gói tar ra "on-the-fly". Cả cách này và cách ở
trên đều tiện dụng cho những ai eo hẹp dung lượng trên đĩa.
Cả ba trường hợp đều cho kết quả là một thư mục có tên là linux-2.x.xx bên trong
thư mục /usr/src/.
Trong phần này, chúng ta chỉ đề cập đến trường hợp tải trọn bộ mã nguồn của nhân Linux
về để biên dịch. Trường hợp đã có mã nguồn cũ hơn của nhân Linux trên máy và chỉ cần
tải bản vá lỗi và "vá" thì có quy trình khác. Vấn đề này sẽ đề cập sau.
– 13 –
6.5 Dùng "config" nào thì thích hợp?
Cấu hình biên dịch nhân Linux đơn giản là một "text file" chứa các biến với giá trị Y
(Yes), N (No) hoặc M (Module). Các giá trị này được xử dụng trong quá trình biên dịch;
chúng dùng để xác định những gì không được biên dịch, những gì được biên dịch và nếu
được biên dịch thì sẽ theo dạng nào.
Tùy vào cách sắp xếp của mỗi bản phân phối Linux, cấu hình biên dịch nhân Linux
nằm nhiều nơi khác nhau. Hồ sơ cấu hình theo mặc định của "vanilla" kernel nằm ở
./arch/i386/defconfig (nếu dùng dòng phần cứng IA32 nói chung), các hồ sơ cấu hình
khác cho những dòng phần cứng khác nằm ở ./arch/$ARCH/defconfig; trong đó $ARCH
là dòng phần cứng của máy. Nếu dùng cấu hình mặc định, không chỉnh sửa thì nhân sẽ
được tái biên dịch trọn bộ theo giá trị mặc định và chắc hẳn, nhân này sẽ không thích hợp
cho bạn (ngay cả nếu nó được biên dịch thành công). Điều này đi ngược lại mục đích cần
biên dịch lại nhân Linux ngay từ đầu. Bạn có thể dùng hồ sơ cấu hình này để khởi đầu
và chỉnh sửa giá trị cho thích hợp. Đây là một bước rất khó khăn cho những ai chưa từng
đi qua giai đoạn này và không có sẵn một cấu hình biên dịch nhân hoàn chỉnh cho máy.
Cấu hình cho nhân hiện hữu trên máy cũng có thể nằm trong thư mục /boot ở dạng
config-2.x.xx nếu bạn dùng nhân do RedHat (hoặc dựa trên RedHat) và một số bản
phân phối khác cung cấp. Bạn có thể an toàn dùng cấu hình này và chỉnh sửa, loại bỏ các
chi tiết (driver module) không cần dùng. Nếu hệ thống đã được biên dịch nhân trước đây,
bạn có thể tìm thấy cấu hình biên dịch nhân Linux có tên là .config, được lưu trong
thư mục <KERNEL_SRC> (nơi trước đây mã nguồn của nhân được xả nén và biên dịch).
7 Chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux
7.1 Thành phần của cấu hình biên dịch nhân Linux
Thành phần trong cấu hình biên dịch nhân Linux cho phiên bản 2.4.x và 2.6.x có một số
điểm tương đồng và dị biệt. Tuy nhiên, quy trình chọn Y, N hoặc M cho các modules vẫn
như nhau. Bước chọn lựa và chỉnh liệu cấu hình biên dịch nhân Linux là một bước mất
nhiều thời gian nhất, nó cũng là một bước gây nhiều trở ngại nhất nếu chỉnh sửa không
hợp lý hoặc thiếu sót.
7.1.1 Thành phần cấu hình biên dịch nhân Linux phiên bản 2.4.x
7.1.1.1 Code Maturity Level Options
Chọn lựa của mục này cho phép dùng các modules/drivers còn ở trạng thái "alpha" (thử
nghiệm). Nếu hệ thống làm việc là một máy production, cần tính ổn định cao thì nên tắt
bỏ chọn lựa của phần này. Làm như thế sẽ tắt bỏ rất nhiều modules/drivers thuộc dạng
– 14 –
"alpha" trong những phần bên dưới. Nếu muốn thử dùng một số modules/drivers ở dạng
alpha thì nên cho phép phần này (Y) và cẩn thận khi lựa chọn các modules được biên
dịch sau này. Việc chọn lựa các "alpha" drivers ở chế độ mặc định của các nhân Linux
trong nhiều bản phân phối Linux là một trong những nguyên nhân chính tạo nên tình
trạng bất ổn định trên một số hệ thống Linux. Nếu chọn lựa các driver này một cách cẩn
thận, cơ hội va phải tình trạng bất ổn định sẽ giảm thiểu rõ rệt.
7.1.1.2 Loadable Module Support
Đây là chức năng nòng cốt của nhân Linux (loadable module). Như đã đề cập ở phần
tổng quan (phần 1), các module có thể tải (loadable modules) là tiện dụng và linh động,
cho nên bạn gần như sẽ chọn Y trong trường hợp này. Trong trường hợp bạn cần dùng
module được viết thêm bên ngoài nhân chính thức (3rd party modules), bạn phải chọn
"enable set version information on all modules symbols" trong mục này. Nếu bạn cần
biên dịch trọn bộ các drivers thẳng vào nhân và không dùng modules (vì lý do bảo mật
chẳng hạn), bạn có thể chọn N ở đây. Bạn cũng phải chọn "Y" cho trọn bộ các drivers
trong cấu hình biên dịch nhân để thích hợp với chọn lựa "N" cho phần Loadable Module
Support này.
7.1.1.3 Processor Type and Features
Phần này có lẽ là phần tối quan trọng trong cấu hình biên dịch nhân Linux. Đây là nơi
để chọn đúng CPU đang dùng trên máy. Ngoài ra còn rất nhiều chọn lựa khác nhau cho
vấn đền system scheduling, SMP (symetrical multi-processing) nếu máy có nhiều CPU,
hỗ trợ bộ nhớ lớn,.... Nếu bạn chọn CPU là i386 thì có lẽ sẽ không có sự cố vì i386 là
architecture chung nhất (cả Intel và AMD CPU đều chạy với chọn lựa i386). Tuy nhiên,
chọn lựa này sẽ không đạt hiệu năng tối đa và thích hợp cho từng loại CPU cụ thể. Nên
chọn đúng CPU để bảo đảm hiệu năng của máy và nhất là để tránh trường hợp không thể
khởi động vào Linux sau khi cài nhân mới (vì loại CPU chỉnh định cho nhân không đúng
với CPU có trên máy hay nói một cách kỹ thuật, instructions giữa nhân và máy không
đồng bộ).
7.1.1.4 General Setup
Mục này cho phép chọn lựa các ứng dụng hỗ trợ cho những thiết bị (cards) trên máy
như ISA, PCI, PCMCIA và các chức năng thuộc về vấn đề quản trị năng lượng cao cấp
(Advanced Power Management).
7.1.1.5 Memory Technology Devices
Phần này cho phép lựa chọn những ứng dụng thiết bị liên quan đến bộ nhớ. Nếu bạn dùng
các thiết bị như máy ảnh số hoặc các loại compact flash thì bạn nên chỉnh lý phần này
cho thích hợp.
– 15 –
7.1.1.6 Block Devices
Đây là một phần rất quan trọng trong cấu hình biên dịch nhân Linux. Nó bao gồm các
chọn lựa cho những thiết bị thông thường và cần thiết như đĩa cứng, đĩa mềm, băng lưu
6
trữ cũng như các thiết bị điều tác (controllers) cho các cổng song song và RAID. Hầu
như các chọn lựa trong mục này đều cần thiết; đặc biệt là chức năng hỗ trợ initrd cần
thiết để tải sẵn các drivers cần thiết ở dạng module trong quá trình khởi động máy.
7.1.1.7 Multi-Device support (RAID and LVM)
Phần này chuyên chú đến các chức năng cần thiết cho hệ thống ở cấp độ máy chủ. Các
chọn lựa ở đây hỗ trợ những thiết bị như RAID và LVM. Nếu máy của bạn hiện đang
dùng RAID và LVM thì không thể bỏ qua phần này trong quá trình xác lập cấu hình biên
dịch nhân Linux. Chọn lựa trong phần này đòi hỏi phải hiểu rõ nhu cầu dùng những công
nghệ thuộc dạng này trên máy. Nếu máy không dùng đến những công nghệ này, bạn có
thể an toàn tắt bỏ chúng (dùng N). Nên nhớ, nếu tắt bỏ RAID trong phần này thì phải tắt
bỏ chọn lựa RAID trong phần "block devices" ở trên để tránh gặp phải lỗi biên dịch sau
này.
7.1.1.8 ATA/IDE/MFM/RLL support
Phần này bao gồm các chọn lựa và hỗ trợ cho IDE và ATAPI dùng trên các thiết bị tương
7
thich với PC (và trên nhiều architecture khác hiện có trên thị trường). Hầu hết các hệ
thống cần các chức năng hỗ trợ trong phần này.
7.1.1.9 Cryptography Support (CryptoAPI)
Đây là một phần khá mới và lý thú trong mã nguồn của nhân Linux 2.4.x (chỉ được giới
thiệu và công bố trong các phiên bản sau này của 2.4.x). Phần này có những lựa chọn
thuộc về vấn đề "mã hoá" cho filesystem. Bạn có thể biên dịch các chọn lựa trong mục
này và xử dụng (hoặc không) trên máy tùy ý.
7.1.1.10 Networking Options
Đây là một phần rất quan trọng trong cấu hình biên dịch nhân Linux nếu bạn muốn
máy của mình kết nối với mạng. Nó bao gồm các chọn lựa cho cả hai chuẩn IPv4 và
IPv6. Đây cũng là một phần hết sức phức tạp, cho nên, để có thể hiểu rõ và chọn lựa
đúng cho hiệu năng tối đa của máy về mặt networking, bạn nên tham khảo các tài liệu
về mạng Linux, ít nhất là nên đọc các tài liệu kèm theo trong mã nguồn nhân Linux ở
<KERNL SRC>/Documentation/networking/ (thường là /usr/src/linux-2.x.xx/Documentation/networking/).
6
7
parallel ports
pc-compatible
– 16 –
7.1.1.11 SCSI Support
Phần chọn lựa cho SCSI ít được những người dùng bình thường quan tâm đến vì không
mấy ai dùng SCSI cho máy con. Tuy nhiên nếu bạn dùng SCSI card (hoặc SCSI built-in
trên bo mạch chủ (motherboard)) hoặc dùng CDR/W qua IDE nhưng chạy ở dạng mô
phỏng SCSI thì phải điều chỉnh các chọn lựa trong mục này. Điều quan trọng cần nhớ,
nếu không dùng tiện dụng initrd, khi chọn lựa SCSI cho một filesystem chạy trên đĩa
SCSI bạn phải biên dịch trực tiếp các tùy chọn cho SCSI vào nhân thay vì dùng dưới
dạng module. Nếu không, nhân sẽ treo trong giai đoạn khởi động vì module hỗ trợ SCSI
chưa được tải lên trong giai đoạn này.
7.1.1.12 Character Devices
8
Trong mục này có khá nhiều lựa chọn tập trung vào các thiết bị như nối tiếp và song
9
10
song , thiết bị chuột , joysticks (để chơi games). Tắt hoặc mở các lựa chọn trong mục
này thường ít tạo ảnh hưởng nghiêm trọng.
7.1.1.13 File Systems
Mục này chứa trọn bộ các chọn lựa liên quan đến hệ thồng file (file system) và các loại
file system được hỗ trợ trên Linux (bao gồm FAT, FAT32, NTFS, ISO cho CD-ROM....).
Các file system phụ trợ như NTFS, FAT... có thể được biên dịch như một module cho
nhân. Không nên biên dịch các modules cho file system dùng để "mount" trong giai đoạn
khởi động như ext3, jbd mà nên biên dịch thẳng vào nhân (Lý do tương tự như đã đề cập
trong phần "SCSI Support" ở trên). Cách này sẽ làm kích thước nhân lớn hơn nhưng sẽ
an toàn và đơn giản hơn. Chức năng hỗ trợ initrd có thể dùng để tải các modules cần
thiết trong quá trình khởi động nhân Linux nhưng phải nhớ bật chức năng này lên trong
11
phần thiết bị dạng block . Đây là vấn đề tùy chọn của từng cá nhân.
7.1.2 Thành phần cấu hình nhân Linux cho loạt nhân 2.6.x
7.1.2.1 Code Maturity Level Options
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
7.1.2.2 General Setup
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
8
9
serial
parellel
mouse
block devices
10
11
– 17 –
7.1.2.3 Loadable Module Support
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
7.1.2.4 Processor Type and Features
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
7.1.2.5 Power Management Options
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
7.1.2.6 Executable File Formats
Đây là một mục riêng biệt trong cấu hình biên dịch nhân của loạt nhân 2.6.x. Nếu bạn
quan tâm đến "a.out", "elf" và "misc", nên nghiên cứu kỹ phần này qua các tài liệu
kèm theo với mã nguồn nhân, đặt biệt cho các tiện dụng của "misc" ( <KERNEL SRC>/Documentation/mono.
<KERNEL SRC>/Documentation/binfmt misc.txt, <KERNEL SRC>/Documentation/filesystem/proc.txt)
7.1.2.7 Device Drivers
Đây là một mục mới trong phần cấu hình biên dịch nhân của loạt nhân 2.6.x. Thật ra
device drivers nằm rải rác khắp nơi trong cấu hình biên dịch nhân của loạt nhân 2.4.x. Ở
loạt nhân 2.6.x, mọi vấn đề liên quan đến "device drivers" được gom lại trong cùng một
12
13
nhóm. Các chọn lựa thuộc về các thiết bị như card đồ họa , card âm thanh , USB, SCSI
và vấn đề hiệu chỉnh chúng đều tập trung ở đây.
7.1.2.8 File Systems
Phần này tương tự như đã đề cập ở trên cho nhân 2.4.x.
7.1.2.9 Security Options
Phần này dành riêng cho các vấn đề về bảo mật của nhân. Cho đến nay vẫn còn đang
phát triển, tuy nhiên, đây là phần đầy hứa hẹn cho một nhân Linux mang tính bảo mật
cao.
7.2 Điều chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux
Sau đây là một số phương pháp để xác lập cấu hình biên dịch nhân Linux.
12
13
graphic card
sound card
– 18 –
7.2.1 Các công cụ để xác lập cấu hình
Như đã đề cập ở phần 6.5, mặc định cấu hình biên dịch nhân nằm ở ./arch/i386/defconfig.
Khi khởi động một công cụ (config tool) nó sẽ tự động đọc và dùng nội dung của file
cấu hình mặc định này trước khi bạn chỉnh sửa.
Để chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux, chuyển vào thư mục chứa mã nguồn của nhân
(đã xả nén):
$ cd /usr/src/linux-2.4.26
ví dụ này dùng nhân có số hiệu nhân 2.4.26 - xem lại phần xả nén ở phần 6.4) và việc
đầu tiên rất nên làm đó là chạy lệnh:
$ make mrproper
Không kể bạn dùng bản phân phối Linux nào và phiên bản nhân Linux nào, bạn nên
chạy lệnh này trước khi thực hiện quy trình biên dịch lại nhân. Target "mrproper" dùng
để xoá hết tất cả những gì còn "vất vưởng" trong các thư mục chứa mã nguồn của nhân
Linux để chắc chắn rằng mã nguồn trước khi được biên dịch phải ở tình trạng "sạch sẽ".
Có ba phương tiện "config" phổ biến có thể dùng để chỉnh cấu hình biên dịch nhân Linux.
Sau khi chuyển vào thư mục /usr/src/linux-2.4.26, bạn có thể chọn một trong ba
cách sau:
• make config
• make menuconfig
• make xconfig
Trong đó:
• make config là phương tiện đơn giản nhất và không đòi hỏi thêm bất cứ thư viện nào
khác để chạy công cụ này. make config sẽ đưa ra một loạt câu hỏi và sau khi nhận
được câu trả lời của bạn (Y, N, M như đã nói ở trên sau khi bạn nhấn phím Enter,
xác nhận câu trả lời của mình), nó sẽ hình thành một cấu hình biên dịch nhân Linux.
Nhược điểm của phương tiện này là ở chỗ, nếu bạn lỡ trả lời sai (chọn Y, N hoặc M
và gõ phím Enter), bạn không thể quay ngược lại để điều chỉnh mà phải bắt đầu lại
từ đầu. Phương tiện "make config" này chỉ tiện lợi cho những ai rất kinh nghiệm
và nắm rõ mình cần gì trong cấu hình biên dịch nhân. Nó cũng tiện lợi cho quy trình
chỉnh cấu hình biên dịch nhân từ xa (qua giao diện dòng lệnh (console) và không
dùng được giao diện đồ họa vì lý do gì đó). Sau khi hoàn tất các câu hỏi, công cụ
này sẽ lưu trữ một cấu hình biên dịch nhân (được lưu ở dạng .config trong thư mục
chứa mã nguồn của nhân Linux) và sẵn sàng cho bước tạo các file phụ thuộc cho việc
– 19 –
Tải về để xem bản đầy đủ
42 trang
20480
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Biên dịch nhân Linux - Hoàng Ngọc Diêu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bien_dich_nhan_linux_hoang_ngoc_dieu.pdf
