10.3. Linux-5.14.12

Linux 软件包包含 Linux 内核。

估计构建时间: 1.5 - 130.0 SBU (一般约 12 SBU)
需要硬盘空间: 1200 - 8800 MB (一般约 1700 MB)

10.3.1. 安装内核

构建内核需要三步 —— 配置、编译、安装。阅读内核源代码树中的 README 文件,了解不同于本手册的内核配置方法。

运行以下命令,准备编译内核:

make mrproper

该命令确保内核源代码树绝对干净,内核开发组建议在每次编译内核前运行该命令。尽管内核源代码树在解压后应该是干净的,但这并不完全可靠。

有多种配置内核选项的方法。例如,通常我们通过目录驱动的界面完成这一工作:

make menuconfig

以上命令中可选的 make 环境变量及含义:

LANG=<host_LANG_value> LC_ALL=

它们根据宿主使用的 locale 建立 locale 设定。在 UTF-8 Linux 文本终端下,有时必须这样做才能正确绘制基于 ncurses 的配置菜单接口。

在这种情况下,一定要将 <host_LANG_value> 替换成宿主环境中的 $LANG 变量值。您也可以使用宿主环境中 $LC_ALL$LC_CTYPE 的值代替。

make menuconfig

这会启动 ncurses 目录驱动的界面。如果希望了解其他 (图形) 界面,可以输入 make help

阅读 https://www.linuxfromscratch.org/hints/downloads/files/kernel-configuration.txt 了解关于内核配置的一般信息。BLFS 包含一些关于 LFS 之外的软件包需要的特定内核配置的信息,位于https://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/svn/longindex.html#kernel-config-index。另外在 http://www.kroah.com/lkn/ 也有一些关于配置和构建内核的信息。

[注意]

注意

一个较好的初始内核配置可以通过运行 make defconfig 获得。它会考虑您的当前系统体系结构,将基本内核配置设定到较好的状态。

一定要按照以下列表启用/禁用/设定其中列出的内核特性,否则系统可能不能正常工作,甚至根本无法引导:

Device Drivers  --->
  Generic Driver Options  --->
   [ ] Support for uevent helper [CONFIG_UEVENT_HELPER]
   [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev [CONFIG_DEVTMPFS]

根据系统的需求,可能需要一些其他配置选项。BLFS 软件包需要的内核配置选项列表可以在 BLFS Index of Kernel Settings (https://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/svn/longindex.html#kernel-config-index) 查阅。

[注意]

注意

如果您的硬件支持 UEFI,且您希望通过 UEFI 引导 LFS 系统,则您需要按照 BLFS 页面 的说明,调整一些内核配置选项。

上述配置选项的含义:

Support for uevent helper

如果启用了该选项,它可能干扰 Udev/Eudev 的设备管理。

Maintain a devtmpfs

该选项会使内核自动创建设备节点,即使 Udev 没有运行。Udev 之后才在这些设备节点的基础上运行,管理它们的访问权限并为它们建立符号链接。所有 Udev/Eudev 用户都需要启用该选项。

某些情况下,make oldconfig 更为合适。阅读 README 文件了解更多信息。

如果希望的话,也可以将宿主系统的内核配置文件 .config 拷贝到解压出的 linux-5.14.12 目录 (前提是可以找到该文件)。然而我们不推荐这样做,一般来说,浏览整个配置目录,并从头创建内核配置是更好的选择。

编译内核映像和模块:

make

如果要使用内核模块,可能需要在 /etc/modprobe.d 中写入模块配置。讨论模块和内核配置的信息位于第 9.3 节 “设备和模块管理概述”linux-5.14.12/Documentation 目录下的内核文档中。另外 modprobe.d(5) 也可以作为参考。

如果内核配置使用了模块,安装它们:

make modules_install

在内核编译完成后,需要进行额外步骤完成安装,一些文件需要拷贝到 /boot 目录中。

[小心]

小心

如果宿主系统有单独的 /boot 分区,需要将这些文件拷贝到该分区中。最简单的方法是将宿主系统的 /boot (在 chroot 之外) 绑定到 /mnt/lfs/boot 再拷贝文件,在宿主系统中,以 root 身份执行:

mount --bind /boot /mnt/lfs/boot

指向内核映像的路径可能随机器平台的不同而变化。下面使用的文件名可以依照您的需要改变,但文件名的开头应该保持为 vmlinuz,以保证和下一节描述的引导过程自动设定相兼容。下面的命令假定是机器是 x86 体系结构:

cp -iv arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-5.14.12-lfs-r11.0-77

System.map 是内核符号文件,它将内核 API 的每个函数入口点和运行时数据结构映射到它们的地址。它被用于调查分析内核可能出现的问题。执行以下命令安装该文件:

cp -iv System.map /boot/System.map-5.14.12

内核配置文件 .config 由上述的 make menuconfig 步骤生成,包含编译好的内核的所有配置选项。最好能将它保留下来以供日后参考:

cp -iv .config /boot/config-5.14.12

安装 Linux 内核文档:

install -d /usr/share/doc/linux-5.14.12
cp -r Documentation/* /usr/share/doc/linux-5.14.12

需要注意的是,在内核源代码目录中可能有不属于 root 的文件。在以 root 身份解压源代码包时 (就像我们在 chroot 环境中所做的那样),这些文件会获得它们之前在软件包创建者的计算机上的用户和组 ID。这一般不会造成问题,因为在安装后通常会删除源代码目录树。然而,Linux 源代码目录树一般会被保留较长时间,这样创建者当时使用的用户 ID 就可能被分配给本机的某个用户,导致该用户拥有内核源代码的写权限。

[注意]

注意

之后在 BLFS 中安装软件包时往往需要修改内核配置。因此,和其他软件包不同,我们在安装好内核后可以不移除源代码树。

如果要保留内核源代码树,对内核源代码目录运行 chown -R 0:0 命令,以保证 linux-5.14.12 目录中所有文件都属于 root

[警告]

警告

有的内核文档建议创建符号链接 /usr/src/linux 指向内核源代码目录,这仅仅适用于 2.6 系列之前的内核。在 LFS 系统上绝对不要创建它,因为在构建完基本 LFS 系统后,它可能在您构建其他软件包时引起问题。

[警告]

警告

在系统 include 目录 (即 /usr/include) 中的内核头文件应该总是与构建 Glibc 时使用的内核头文件一致,即保持为第 5.4 节 “Linux-5.14.12 API 头文件”中安装的净化头文件。换句话说,永远不要用原始内核头文件,或其他版本内核的净化头文件替换它们。

10.3.2. 配置 Linux 内核模块加载顺序

多数情况下 Linux 内核模块可以自动加载,但有时需要指定加载顺序。负责加载内核模块的程序 modprobeinsmod/etc/modprobe.d 下的配置文件中读取加载顺序,例如,如果 USB 驱动程序 (ehci_hcd、ohci_hcd 和 uhci_hcd) 被构建为模块,则必须按照先加载 echi_hcd,再加载 ohci_hcd 和 uhci_hcd 的正确顺序,才能避免引导时出现警告信息。

为此,执行以下命令创建文件 /etc/modprobe.d/usb.conf

install -v -m755 -d /etc/modprobe.d
cat > /etc/modprobe.d/usb.conf << "EOF"
# Begin /etc/modprobe.d/usb.conf

install ohci_hcd /sbin/modprobe ehci_hcd ; /sbin/modprobe -i ohci_hcd ; true
install uhci_hcd /sbin/modprobe ehci_hcd ; /sbin/modprobe -i uhci_hcd ; true

# End /etc/modprobe.d/usb.conf
EOF

10.3.3. Linux 的内容

安装的文件: config-5.14.12, vmlinuz-5.14.12-lfs-r11.0-77, 以及 System.map-5.14.12
安装的目录: /lib/modules 和 /usr/share/doc/linux-5.14.12

简要描述

config-5.14.12

包含所有内核配置选项的值

vmlinuz-5.14.12-lfs-r11.0-77

Linux 系统的引擎,在启动计算机时,它是操作系统中被最早加载的部分。它检测并初始化计算机硬件,将它们以目录树的形式提供给软件,并将单个 CPU 封装成多任务系统,使多个用户程序看上去在同时执行

System.map-5.14.12

地址和符号列表;它将内核函数和数据结构映射为入口点和地址