Linux_Kernel - Admin-guide:README

README

本系列为 Linux v5 发布笔记。请仔细阅读，这会告诉你所有你想知道的，解释如何安装内核，并且告诉你出错时该怎么做。

什么是 Linux ?

Linux 是 Unix 操作系统的一个克隆，由 Linus Torvalds 在散布于网络的黑客团队的帮助下从零编写。Linux 旨在符合 POSIX 和 Single UNIX 规范。

Linux 具有你在当代羽翼丰满的 Unix 系统上所能期望到的全部特性，包括真实的多任务，虚拟内存，共享库，按需加载，共享的写入时拷贝可执行，恰当的内存管理和多个网络栈（包括 IPv4 和 IPv6）

Linux 在 GNU General Public License v2 许可证下发布 – 更多细节可以查看附加的 COPYING 文件。

Linux 可以运行在什么样的硬件上

虽然起初只为 32-bit 的 x86 平台 PC 开发（ 386 或更高），但如今 Linux 同样（至少）能运行于 Compaq Alpha AXP, Sun SPARC, UltraSPARC, Motorola 68000, PowerPC, PowerPC64, ARM, Hitachi SuperH, Cell, IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, Intel IA-64, DEC VAX, AMD x86-64 Xtensa 和 ARC architectures。

Linux 很容易被移植到具有分页管理单元(PMMU) 和相应的 gcc 版本的通用 32 位或 64 位体系架构上。Linux 同样被大量移植到无 PMMU 的平台上，虽然功能上显著受限。

Linux 也可以移植到其自身。你现在可以将内核作为用户空间应用来运行 - 也就是用户模式的 Linux (UML)。

安装内核源码

• 如果安装整个源码，需要将内核归档文件(tarball) 放入到一个你具有权限的目录（比如 home 目录），然后解压：

  xz -cd linux-5.x.tar.xz | tar xvf -
  

  根据需要更改上诉命令中的文件名。

  不要使用 /usr/src/linux 目录！该目录下拥有一些会被库头文件用到的内核头文件。这些头文件应当和库文件相匹配，并且不能其他内核头文件混淆。

• 你也可以通过补丁来升级内核。补丁以 xz 格式发布。为了安装补丁，需要获取所有较新的补丁文件，然后进入到内核源文件（linux-5.x）的根目录并执行:

  xz -cd ../patch-5.x.xz | patch -p1
  

  注意补丁需要按顺序安装。然后你也可以删除所有的备份文件（如 some-file-name~ 或 some-file-name.orig），同时要确保没有失败的补丁（some-file-name# 或 some-file-name.rej）。如果有失败的补丁，要么是你操作错误，要么就是补丁有问题。

  和 5.x 内核不一样，5.x.y 内核（也就是稳定版内核）的补丁不是递增的，而是直接安装到 5.x 的内核上。比如，如果你的基本内核是 5.0 版本，然后你想安装 5.0.3 补丁，则禁止先打上 5.0.1 和 5.0.2 补丁。相似的，如果内核版本是 5.0.2 ，然后想升级到 5.0.3，则必须在安装 5.0.3 补丁之前先反转 5.0.2 的补丁（也就是 patch -R ）。

  除了手动安装补丁，你还可以通过 patch-kernel 脚本来自动完成这一过程。下面命令会决定当前内核版本，并安装任何找到的补丁：

  linux/scripts/patch-kernel linux
  

  上述命令中的第一个参数为内核源码的位置。补丁是从当前目录安装，但也可以通过第二个参数来指定补丁所在的目录。

• 确保没有任何未更新的 .o 文件和相关依赖：

  cd linux
  make mrproper
  

  这时你应该已经安装了正确的源码

软件要求

编译 5.x 内核，各种软件都尽量是最新的。如果使用特别老的软件版本，则可能会导致间接错误，并且很难跟踪。

用于内核编译的目录

编译内核的时候，所有的输出文件默认会和内核源码放在一起。使用 make 0=output/dir 选项，可以指定输出目录（包括 .config 文件）。一旦使用了 0=output/dir 选项，则所有的 make 调用都需要加上该选项。

配置内核

即便你只升级了一个小版本，也不要跳过该步骤。每一个发布版本中，都会加入新的配置选项，并且如果没有进行正确的配置，可能会导致各种奇怪的问题。在新版本中可以使用已经存在的配置来减少配置内核的工作量 – make oldconfig 。
可替代的配置命令如下：

其中，你可以通过 lsmod 将本机已加载内核模块保存到一个文件中，然后在其他机器上使用该文件通过 localmodconfig 选项配置内核 ：

lsmod > /tmp/mylsmod
scp /tmp/mylsmod host:/tmp
make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig

注意:

• 不必要的驱动会让内核变大，在部分情况下，还会导致一些问题：探测不存在的控制器会让其他控制感到困惑。
• 使用仿真的数学处理还是会使用协处理器的（如果有的花），这种情况下始终不会通过软仿进行数学处理的。内核会稍大一点，但会更通用一些（不管是否存在协处理器）

编译内核

• 确保 gcc 版本至少为 3.2.

• make 命令会创建一个压缩的内核映像，如果你安装了适用于内核 makefiles 的 lilo ，则也会执行 make install，但是你最好县检查一下自己的 lilo 设置。

  在真正安装的时候，会需要 root 权限（编译不需要）。

• 显示内核编译输出：
  正常情况下，内核会在安静模式下编译（非完全静音）。如果需要显示的输出编译时所执行的动作，可以使用 V=1 选项。如果需要输出重新构建目标文件的理由时，可以使用 V=2 选项。默认为 V=0 。

• 手动的备份内核，以免新版本有 bug，这样可以回退。同样，手动备份好与内核相关的模块。

  但是，也可以通过内核配置选项 LOCALVERSION 来为内核添加版本后缀。

• 为了能够启动新的内核，需要将内核映像复制到你通常可引导的内核所在的地方。

• 直接从软盘而非 bootloader（如 LILO）中启动内核，不再受支持。

  如果你使用 LILO 从硬盘上启动 Linux，则会使用 /etc/lilo.conf 中所指定的内核映像。内核映像文件通常是 /vmlinuz，/boot/vmlinuz，/bzImage 或者 /boot/bzImage。为了使用新的内核，将旧内核备份后，使用新内核覆盖旧内核，然后更新 loading map，否则无法启动新的内核。

通常只需要运行 /sbin/lilo 便可以重新安装 LILO。你也可以编辑 /etc/lilo.conf 来指定旧内核映像的条目（如 /vmlinux.old）。重新安装 LILO 后便可以重启系统了。

如果需要更改默认的根设备，视频模式，ramdisk 大小等，则可以通过 LILO 启动选项或者内核映像中的 rdev 程序（不需要重新编译内核）。

如果出错

• 如果是因为内核 bug 而出错，可以通过 MAINTAINERS 文件中找到相关内核部分的维护者，然后将你的问题发送给他。如果找不到任何相关的维护者，则可以直接发送给 Linus Torvalds 本人 (torvalds@linux-foundation.org）。

• 在 bug 报告中，需要如下信息：内核版本，如何复现错误，你的内核设置。如果是旧问题，尽量包含第一次出现问题的时间。

• 如果bug有如下消息：

  unable to handle kernel paging request at address C0000010
  Oops: 0002
  EIP:   0010:XXXXXXXX
  eax: xxxxxxxx   ebx: xxxxxxxx   ecx: xxxxxxxx   edx: xxxxxxxx
  esi: xxxxxxxx   edi: xxxxxxxx   ebp: xxxxxxxx
  ds: xxxx  es: xxxx  fs: xxxx  gs: xxxx
  Pid: xx, process nr: xx
  xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx
  

  或者类似的调试信息，请原文复制到报告中。

• 在上面的 dumps 中，如果能知道 EIP 值的含义是最好的。该 16 进制值依赖于特定的内核设置。你可以从内核名称列表中查看到哪一个函数包含该地址。以下命令可以按内核地质升序获取函数名（预编译的内核映像可能无法获取）。

• 你也可以对正在运行的内核使用 gdb（只读模式，你无法更改值或者设置断点）。为了能够使用 gdb，需要使用 gcc 的 -g 选项，为此要恰当的修改 arch/x86/Makefile，然后运行 make clean。你还需要使能 CONFIG_PROC_FS（通过 make config)。

  使用新内核重启后，使用 gdb vmlinux /proc/kcore ，这是你可以使用所用常规的 gdb 命令。查看系统崩溃所在的位置为 l *0xXXXXXXXX （将 XXXXXXXX 替换为 EIP 的值）