Linux From Scratch （简体中文版） - 版本 9.0-systemd

第 8 章 让 LFS 系统可引导

8.3. Linux-5.2.8

Linux 软件包包含 Linux 内核。

大致构建用时: 4.4 - 66.0 SBU （通常约为 6 SBU）
所需磁盘空间: 960 - 4250 MB （通常约为 1100 MB）

8.3.1. 安装内核

编译内核包括以下步骤——配置、编译和安装。阅读内核源码树中的 README 可以获得替代本手册配置的方法。

运行以下命令准备编译： 

make mrproper

这将保证内核树的绝对干净。内核小组建议在每次编译之前都执行此命令，无用的代码将会在解压后删除。

通过菜单界面配置内核。配置内核的一般信息请查看：http://www.linuxfromscratch.org/hints/downloads/files/kernel-configuration.txt。 BLFS 包含有一些内核的特殊配置，可以查看：http://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/9.0/longindex.html#kernel-config-index。 内核配置和编译的附加信息可查看：http://www.kroah.com/lkn/。

[注意]

注意

配置内核的一个好的起点是运行 make defconfig。这样会参考你的机器架构生成一份基本能用的基础配置。

注意要确保启用/禁用/设置下面这些特性，否则系统也许不能正常工作甚至根本无法启动： 

General setup -->
   [ ] Enable deprecated sysfs features to support old userspace tools [CONFIG_SYSFS_DEPRECATED]
   [ ] Enable deprecated sysfs features by default [CONFIG_SYSFS_DEPRECATED_V2]
   [*] open by fhandle syscalls [CONFIG_FHANDLE]
   [ ] Auditing support [CONFIG_AUDIT]
   [*] Control Group support [CONFIG_CGROUPS]
Processor type and features  --->
   [*] Enable seccomp to safely compute untrusted bytecode [CONFIG_SECCOMP]
Networking support  --->
  Networking options  --->
   <*> The IPv6 protocol [CONFIG_IPV6]
Device Drivers  --->
  Generic Driver Options  --->
   [ ] Support for uevent helper [CONFIG_UEVENT_HELPER]
   [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev [CONFIG_DEVTMPFS]
   [ ] Fallback user-helper invocation for firmware loading [CONFIG_FW_LOADER_USER_HELPER]
Firmware Drivers  --->
   [*] Export DMI identification via sysfs to userspace [CONFIG_DMIID]
File systems  --->
   [*] Inotify support for userspace [CONFIG_INOTIFY_USER]
   <*> Kernel automounter version 4 support (also supports v3) [CONFIG_AUTOFS4_FS]
  Pseudo filesystems  --->
   [*] Tmpfs POSIX Access Control Lists [CONFIG_TMPFS_POSIX_ACL]
   [*] Tmpfs extended attributes [CONFIG_TMPFS_XATTR]
Kernel hacking  --->
       Choose kernel unwinder (Frame pointer unwinder)  ---> [CONFIG_UNWINDER_FRAME_POINTER]
[注意]

注意

尽管「The IPv6 Protocol」不是必须打开，但是 systemd 开发人员强烈推荐打开。

[注意]

注意

如果你主机的硬件用的是 UEFI，那么上面的‘make defconfig’应该会自动添加一些 EFI 相关的内核选项。

为了让你的 LFS 内核，在你的主机是 UEFI 引导环境的情况下，能够被引导，你的内核必须要有这项： 

Processor type and features  --->
   [*]   EFI stub support  [CONFIG_EFI_STUB]

文件 lfs-uefi.txt 中包含了管理 UEFI 环境的完整描述，参见 http://www.linuxfromscratch.org/hints/downloads/files/lfs-uefi.txt。

上述配置项的一些原理说明：

Support for uevent helper

打开这个选项会影响 udev/Eudev 设备管理。

Maintain a devtmpfs

这个选项允许内核在 udev 运行之前就创建自动设备节点。之后 udev 在这个基础上运行，管理权限以及增加符号链接。对于所有 udev/Eudev 用户，这个配置项是必须的。 

make menuconfig

可选 make 环境变量的含义：

LANG=<host_LANG_value> LC_ALL=

建立与宿主系统相同的地域设定。在 UTF-8 linux 文本命令行上逐行绘制适宜的 menuconfig ncurses 接口时可能需要这项配置。

要使用的话，请我务必使用宿主系统中的变量 $LANG 去代替 <host_LANG_value>。你也可以用宿主系统中的 $LC_ALL 或 $LC_CTYPE 来代替。

另外，make oldconfig 在某些情况下可能更合适。查看 README 文件了解更多信息。

想偷懒的话，可以拷贝宿主系统的内核配置文件 .config（如果有的话）到解压后的 linux-5.2.8 目录下来跳过内核配置。不过，我们不建议这样做。最好是探索一下整个内核配置菜单，从最开始配置内核。

编译内核映像和模块： 

make

如果使用内核模块，需要 /etc/modprobe.d 文件里的模块配置。关于模块和内核配置的信息可以查看 第 7.3 节 「设备与模块管理概述」 以及 linux-5.2.8/Documentation 目录下的内核文档。还有，modprobe.d(5) 也可以看一下。

如果内核配置里用到，需要安装模块： 

make modules_install

在内核编译完成后，还需要一个额外步骤来完成安装。有些文件需要拷贝到 /boot 目录下。

[小心]

小心

如果宿主系统拥有单独的 /boot 分区，那么文件就应该复制到那里。简单的解决方法就是在执行前将 /boot 绑定到宿主的 /mnt/lfs/boot。以宿主系统中的 root 用户运行： 

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

内核映像文件所在的实际目录根据主机系统架构可能会不一样。下面的文件名你也可以改成你喜欢的，不过开头最好是 vmlinuz 才可以兼容下一节要讲的配置引导过程的自动设定。下面的命令假设主机是 x86 架构： 

cp -iv arch/x86/boot/bzImage /boot/vmlinuz-5.2.8-lfs-9.0-systemd

System.map 是内核的符号文件。它映射了每一个内核 API 函数的入口，以及内核运行时的数据结构地址。是调查内核问题时的资源。运行下面的命令安装映射文件： 

cp -iv System.map /boot/System.map-5.2.8

在之前命令 make menuconfig 里生成的内核配置文件 .config 包含了当前编译的内核的所有配置。最好能保存下来留作参考： 

cp -iv .config /boot/config-5.2.8

安装 Linux 内核文档： 

install -d /usr/share/doc/linux-5.2.8
cp -r Documentation/* /usr/share/doc/linux-5.2.8

需要注意一下内核源代码目录下的文件属主并不是 root。在以 root 用户解压包的时候（我们在 chroot 环境里做的），解压出来的文件会拥有生成这个包的电脑里用户和组。在安装其他包的时候这并不是问题，因为它们的源代码在安装完后就删除了。不过，Linux 内核的源代码经常会保留比较长时间。这样的话，就有可能会把软件包作者的用户 ID 对应到本机的某个用户上。从而这个用户就会拥有内核源代码的写权限。

[注意]

注意

在很多情况下，内核的配置信息需要在稍后安装来自于 BLFS 的软件包后更新。这和其他的软件包不同，在安装完成编译好的内核后不需要将内核源码树删除。

如果想要保留内核的源码树，在 linux-5.2.8 下运行 chown -R 0:0 来确保所有文件的所有者都 root。

[警告]

警告

一些内核文档里建议创建符号链接 /usr/src/linux 指向内核源代码目录。这是 2.6 及以前版本内核的特定要求，而在 LFS 系统里一定不要创建这个链接，因为这样的话，在你的基础 LFS 系统完成后安装某些软件包时可能引起问题。

[警告]

警告

系统 include 目录（/usr/include）下的头文件应该总是和编译 Glibc 时用到的头文件保持一致。就是在 第 6.7 节 「Linux-5.2.8 API 头文件」 里整理过的头文件。因此，它们不要替换成原始内核头文件或任何清理过的内核头文件。

8.3.2. 配置 Linux 模块加载顺序

虽然大多数情况下，Linux 模块会被自动加载，但是有时候需要特别指定加载顺序。modprobe 或 insmod 在加载模块时会读取 /etc/modprobe.d/usb.conf。如果将 USB 设备（ehci_hcd、ohci_hcd 和 uhci_hcd） 编译为模块，则需要此文件，这样它们就会以正确的顺序加载。ehci_hcd 需要在 ohci_hcd 和 uhci_hcd 之前加载，否则在系统启动过程中将会输出警告。

运行以下命令建立 /etc/modprobe.d/usb.conf 文件： 

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

8.3.3. Linux 的内容

安装的文件: config-5.2.8, vmlinuz-5.2.8-lfs-9.0-systemd, and System.map-5.2.8
安装的目录: /lib/modules, /usr/share/doc/linux-5.2.8

简要说明

config-5.2.8

包含内核的所有配置选项

vmlinuz-5.2.8-lfs-9.0-systemd

Linux 系统的引擎。当电脑启动时，内核作为整个系统的第一部分载入。它首先检测和初始化所有的电脑硬件，然后将这些硬件模块抽象成文件树让软件访问，并把单个 CPU 转换成多任务系统，可以看上去同时地运行多个程序

System.map-5.2.8

地址和符号列表；包含有入口点的映射以及所有函数和内核数据结构的地址