Vorbereitung¶

Notwendige Pakte installieren.

• linux-source (Kernel-Quellen von Ubuntu)

• build-essential (diverse Tools zum Kompilieren, ...)

• kernel-package (Tool zum Erstellen von Kernel-deb-Paketen)

• libssl-dev (OpenSSL Entwicklungsbibliotheken)

mit apturl

sudo apt-get install linux-source build-essential kernel-package libssl-dev 

sudo aptitude install linux-source build-essential kernel-package libssl-dev 

Nach der Installation befinden sich die Kernelquellen im Verzeichnis /usr/src, z.B.:

drwxr-xr-x 4 root root 4096 Mär 22 13:54 /usr/src/linux-source-ver3.2.1
lrwxrwxrwx 1 root root   45 Mär 20 01:07 /usr/src/linux-source-ver3.2.1.tar.bz2 -> linux-source-3.2.1/linux-source-3.2.1.tar.bz2

Alle weiteren Befehlseingaben im gesamten Artikel werden als normaler Benutzer im eigenen HOME-Verzeichnis getätigt und bedürfen nicht dem vorangestellten sudo-Befehl (siehe auch Tipps und Hintergrundinfos). Damit das Kompilieren der Kernelpakete das eigene Homeverzeichnis nicht "zumüllt", empfiehlt sich das Anlegen eines neuen Unterordners namens kernel.

mkdir kernel 

Abschließend wechselt man in das neue Unterverzeichnis

cd kernel 

Der folgende Aufruf entpackt die Kernel-Quellen in einen eigenen Unterordner namens linux-source-versionXYZ im aktuellen Verzeichnis

tar xvjf /usr/src/linux-*tar.bz2 

Nun wechselt man in das neue Verzeichnis

cd linux-source* 

Konfiguration¶

Konfiguration des aktuell laufenden Kernels für den neuen Kernel übernehmen:

cp /boot/config-`uname -r` .config 

Dieser Aufruf setzt eventuelle neuen Optionen entsprechend der Vorschläge der Kernel-Entwickler.

yes "" | make oldconfig 

Bauen¶

Folgender Befehl "baut" den Kernel und verpackt anschließend alles Notwendige in Debian-Pakete (.deb).

make-kpkg --initrd buildpackage 

Nun sollten im übergeordneten Verzeichnis folgende Dateien (Versionsnummern variieren natürlich) vorhanden sein.

cd ..
ls -l 

-rw-r--r--  1 user user   7121212 Apr  3 08:41 linux-doc-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_all.deb
-rw-r--r--  1 user user   8091536 Apr  3 06:09 linux-headers-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb
-rw-r--r--  1 user user  43954508 Apr  3 07:07 linux-image-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb
-rw-r--r--  1 user user 717180814 Apr  3 08:05 linux-image-3.5.7.7-dbg_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb
-rw-r--r--  1 user user      2134 Apr  3 08:42 linux-manual-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_all.deb
drwxrwxr-x 26 user user      4096 Apr  3 08:41 linux-source-3.5.0
-rw-r--r--  1 user user  84241398 Apr  3 08:41 linux-source-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_all.deb
-rw-rw-r--  1 user user      1070 Apr  2 10:27 linux-source-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom.dsc
-rw-rw-r--  1 user user      3957 Apr  3 08:43 linux-source-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.changes
-rw-rw-r--  1 user user 107826129 Apr  2 10:26 linux-source-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom.tar.gz

Exkurs: Bootmenü¶

Folgende Erläuterung ist sehr wichtig, falls der gebaute Kernel nicht funktioniert und auf den vorherigen Kernel zurückgegriffen werden muss.

• Die Installation eines neuen Kernels lässt andere, insbesondere den vor der Installation, aktuellsten Kernel unangetastet. In dem Fall, dass der neue Kernel nicht funktioniert, kann auf eine frühere Version zurückgegriffen werden.

• In neueren Versionen von Ubuntu wird die Auswahl der installierten Kernel während des Bootvorgangs oft verborgen. Im Bootmenü (Grub 2) wird an erster Stelle nur der Kernel mit der höchsten Versionsnummer angezeigt. Abhängig von der Ubuntu-Version wird hierbei die konkrete Bezeichnung des Kernels (inkl. Versionsnummer) oder nur "Ubuntu" angezeigt.

• Weitere installierte Kernel (also frühere Versionen) werden im zweiten Menüpunkt mit der Bezeichnung "Erweiterte Optionen für Ubuntu" oder "Frühere Kernelversionen" angezeigt.

• Bei einigen Systemen wird der Bootloader Grub 2 nicht oder nur sehr kurz angezeigt. In diesem Fall sollte während des Bootvorgangs im richtigen Moment die Tasten ↑ oder ↓ gedrückt werden, um das Menü anzuzeigen.

Kernel installieren und testen¶

Den Kernel installieren

sudo dpkg -i linux-image-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb 

Nun muss das System neu gestartet werden. Im Normalfall sollte beim nächsten Bootvorgang der Bootmanager selbstständig den selbstgebauten Kernel auswählen.

Um zu überprüfen welcher Kernel gerade (z.B. vor und nach dem Neustart) aktiv ist, dient folgender Befehl.

uname -a 

.config¶

Die Konfiguration ist in einer einzelnen Datei festgehalten. Normalerweise befindet sich diese Datei im Stammverzeichnis der Kernelquellen. Mit dem obigen Einführungsbeispiel also im Pfad: /usr/src/linux-source*/.config

Verschiedene Varianten dieser Datei können für den Bau des eigenen Kernels auf folgende Arten erzeugt werden. Die Kommandos müssen alle im Stammverzeichnis der Kernelquellen ausgeführt werden, weil sich an diesem Ort die Datei .config befindet und modifiziert bzw. angelegt wird.

• die Konfiguration des aktuell laufenden Kernels als Ausgangsbasis verwenden:

  cp /boot/config-`uname -r` .config 

• Falls die .config von einer älteren Kernelversion stammt, kann man die Konfiguration für die aktuelle Version aktualisieren. Dabei wird nach den Einstellungen für die neuen Kerneloptionen gefragt.

  make oldconfig 

• Um im vorherigen Fall die Abfragen der neuen Kerneloptionen zu unterbinden und statt dessen die empfohlenen Antworten automatisch mit Ja zu beantworten:

  yes "" | make oldconfig  

• Dieses Kommando (seit Kernel 2.6.32) erzeugt eine Konfiguration mit den vom System gerade verwendeten Modulen. Dabei werden alle benutzten Module als Modul erstellt.

  make localmodconfig 

• Alternativ können auch alle Module fest in den Kernel einkompiliert werden.

  make localyesconfig 

Die Konfigurationsdatei manuell mit einem Texteditor zu verändern ist nicht empfehlenswert und auch wenig praktisch. Im folgenden Abschnitt wird ein bequemerer Weg beschrieben.

Konfigurations-Werkzeuge¶

Um die Konfiguration (also die Datei .config) im Detail zu verändern, existieren verschiedene Werkzeuge, welche sich in ihrer grundlegenden Funktion nicht unterscheiden, sondern nur in der Darstellung und der Handhabung der Konfigurationsdatei.

Die einzelnen Werkzeuge nutzen verschiedene Zusatzbibliotheken welche ggf. mit der Paketverwaltung noch installiert werden müssen. Im Folgenden eine Auflistung der Werkzeuge mit kurzer Erläuterung und den notwendigen Paketen.

Nach dem Beenden der Konfiguration kann, wie im Einführungsabschnitt beschrieben, der build-Prozess angestoßen werden.

Weitere Infos und Tipps zu make sind im Abschnitt Tipps zu make zu finden.

root und fakeroot¶

In Foren und einigen Kernelbau-Anleitungen hält sich immer noch die Meinung, man müsse den Kernel als root oder mit fakeroot bauen. Für keinen der in diesem Artikel beschriebenen Schritte sind root-Rechte erforderlich! Bei Ausnahmen wird dieses explizit erwähnt. Auch die Verwendung des Kommandos fakeroot oder der make-kpkg-Option --rootcmd ist für diese Schritte nicht erforderlich. Die manpage zu make-kpkg ist hierzu leider nicht mehr aktuell (BugReport ). Nur zur Installation des selbstgebauten Kernels als deb-Paket werden root-Rechte benötigt. Aus Sicherheitsgründen sollte der Kernel immer als einfacher Benutzer ohne root-Rechte gebaut werden.

schnelleres Bauen¶

Auf Multikern- und Multiprozessorsystemen kann make-kpkg die Option -j und einer folgenden Nummer mitgegeben werden. Diese Option legt fest, wie viele Jobs make-kpkg gleichzeitig laufen lässt. Als Wert wird hier die Anzahl der Prozessorkerne bzw. bei Hyperthreading-Systemen die zweifache Anzahl empfohlen.

Die Anzahl der vorhandenen CPUs lässt sich mit folgendem Befehl ermitteln:

lscpu 

Mit folgendem Befehl kann man herausfinden, ob Hyperthreading genutzt wird:

if [ "$(grep -c processor /proc/cpuinfo)" -gt "$(grep "cores" /proc/cpuinfo | grep -o "[[:digit:]]" | uniq)" ]; then echo "Hyperthreading aktiviert"; else echo "Kein Hyperthreading"; fi 

Hat man zum Beispiel einen Computer mit 6 Kernen und Hyperthreading ( = 12 parallele Jobs), so kann der Befehl wie folgt lauten:

make-kpkg -j12 --append-to-version +text-zum-kernel+ --initrd buildpackage 

ohne initial ramdisk¶

Der Begriff initrd wird im Bereich der aktuellen Linux-Varianten als Synonym für initramfs verwendet. Ältere Linux-Varianten verwendeten noch initrd. Bei beiden Techniken handelt es sich um eine sogenannte "Inital RAM-Disc". Es ist ein temporäres Dateisystem im Arbeitsspeicher und beinhaltet Treiber und Dienstprogramme, welche während des Bootprozess benötigt werden, um den eigentlichen Kernel zu laden.

Um diesen Schritt auszulassen ist es notwendig die Treiber bzw. Module für das Root-Dateisystem und den eigenen Festplattenkontroller fest in den Kernel einzukompilieren. Dann kann die Option --initrd beim Aufruf von make-kpkg weggelassen werden. Herauszufinden, welche Module hier notwendig sind ist sehr komplex und wird daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert.

Kernelbezeichnung erweitern¶

Mit der make-kpkg-Option --append-to-version ist es möglich der Bezeichnung des selbstgebauten Kernels eine eigene Information hinzuzufügen.

make-kpkg --append-to-version +12+ --initrd buildpackage 

Diese Bezeichnung wirkt sich beispielsweise auf die erzeugten deb-Pakete und die Einträge im Boot-Menü aus.

linux-image-3.5.7.7_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb

wird zu

linux-image-3.5.7.7+12+_3.5.7.7-10.00.Custom_i386.deb

Kernelgröße prüfen¶

Um zu überprüfen, ob der selbstgebaute Kernel größer oder kleiner als der alte ist, schaut man sich im Verzeichnis /boot/ die installierten Kernel-Abbilder an. Diese Dateien beginnen mit vmlinuz.

Tipps zu make¶

• Es empfiehlt sich, ein Backup der Konfiguration außerhalb des Quellcode-Verzeichnisses anzulegen, z.B.:

  cp .config ../config.variante 

• Eine Liste aller verfügbaren Make-Kommandos erhält man mit

  make help 

• Weitere Informationen über die Kommandos zum Konfigurieren des Linux Kernels findet man in den Kernel-Quellen in der Datei Documentation/kbuild/kconfig.txt.