Linux 内核发布 4.x http://kernel.org/
以下是 Linux 4.x 版本的发布说明。请仔细阅读,因为它们会告诉你这一切是怎么回事、如何安装内核,以及出现问题时的处理方法。
什么是 Linux?
Linux 是 Unix 操作系统的一个克隆,由 Linus Torvalds 从零开始编写,并得到了来自网络上松散协作的黑客团队的帮助。它以符合 POSIX 和单一 UNIX 规范(Single UNIX Specification)为目标。
它拥有你期望在现代全功能 Unix 中看到的所有特性,包括真正的多任务处理、虚拟内存、共享库、按需加载、共享写时复制可执行文件、完善的内存管理,以及包括 IPv4 和 IPv6 在内的多协议栈网络。
它基于 GNU 通用公共许可证(GNU General Public License)分发——更多详情请参阅随附的 COPYING 文件。
它可以在哪些硬件上运行?
虽然最初是为 32 位 x86 PC(386 或更高)开发的,但如今 Linux 也(至少)可以运行在以下架构上:Compaq Alpha AXP、Sun SPARC 和 UltraSPARC、Motorola 68000、PowerPC、PowerPC64、ARM、Hitachi SuperH、Cell、IBM S/390、MIPS、HP PA-RISC、Intel IA-64、DEC VAX、AMD x86-64、AXIS CRIS、Xtensa、Tilera TILE、AVR32 和 Renesas M32R。
只要具备分页内存管理单元(PMMU)和 GNU C 编译器(gcc,GNU 编译器集合 GCC 的一部分)的移植版本,Linux 就可以轻松移植到大多数通用 32 位或 64 位架构。Linux 也已经被移植到一些没有 PMMU 的架构上,不过在这些架构上功能显然会有所受限。 Linux 还已经被移植到自身。现在你可以将内核作为用户空间应用程序运行——这被称为 UserMode Linux (UML)。
文档:
互联网上有大量电子形式的文档和书籍,既有针对 Linux 的,也有关于通用 UNIX 问题的。我建议在任何 Linux FTP 站点上查看文档子目录,以获取 LDP(Linux 文档计划)的书籍。本 README 并不是系统的文档:还有更好的资料来源。
Documentation/ 子目录中有各种 README 文件:这些文件通常包含针对内核的安装说明,例如某些驱动程序。请参阅 Documentation/00-INDEX 以了解每个文件中包含的内容。请务必阅读 Changes 文件,因为它包含升级内核可能引起的问题的相关信息。
Documentation/DocBook/ 子目录包含几份面向内核开发者和用户的指南。这些指南可以渲染为多种格式:PostScript (.ps)、PDF、HTML 和 man-pages 等。安装后,运行 "make psdocs"、"make pdfdocs"、"make htmldocs" 或 "make mandocs" 将以所请求的格式渲染文档。
安装内核源代码:
如果要安装完整源代码,请将内核压缩包放在你有权限的目录中(例如你的主目录),然后解压:
xz -cd linux-4.X.tar.xz | tar xvf -
将 "X" 替换为最新内核的版本号。
请不要使用 /usr/src/linux 目录!该目录包含一组(通常不完整的)内核头文件,供库头文件使用。它们应该与库相匹配,而不应被任何"当日内核"(kernel-du-jour)搞乱。
你也可以通过打补丁的方式在 4.x 版本之间升级。补丁以 xz 格式分发。要通过打补丁来安装,请获取所有较新的补丁文件,进入内核源代码的顶级目录(linux-4.X)并执行:
xz -cd ../patch-4.x.xz | patch -p1
将 "x" 替换为当前源代码树版本 "X" 之后的所有版本号,_按顺序_应用,就应该没问题。你可能想要删除备份文件(某些文件名~ 或 某些文件名.orig),并确保没有失败的补丁(某些文件名# 或 某些文件名.rej)。如果有,那就是你或我犯了错误。
与 4.x 内核的补丁不同,4.x.y 内核(也称为 -stable 稳定版内核)的补丁不是增量式的,而是直接应用于基础 4.x 内核。例如,如果你的基础内核是 4.0,想要应用 4.0.3 补丁,则不应先应用 4.0.1 和 4.0.2 补丁。同样,如果你运行的是内核版本 4.0.2,想要跳到 4.0.3,则必须先撤销 4.0.2 补丁(即执行 patch -R),_然后_再应用 4.0.3 补丁。你可以在 Documentation/applying-patches.txt 中了解更多相关信息。
另外,可以使用 patch-kernel 脚本来自动化此过程。它会确定当前内核版本并应用找到的任何补丁。
linux/scripts/patch-kernel linux
上面命令中的第一个参数是内核源代码的位置。补丁从当前目录应用,但也可以通过第二个参数指定另一个目录。
确保没有遗留的 .o 文件和依赖关系:
cd linux make mrproper
现在你应该已经正确安装了源代码。
软件需求
编译和运行 4.x 内核需要各种软件包的最新版本。请参阅 Documentation/Changes 了解所需的最低版本号以及如何获取这些软件包的更新。请注意,使用过旧的软件包可能会导致难以追踪的间接错误,因此不要以为在构建或运行过程中出现明显问题时再更新软件包就可以了。
内核的构建目录:
编译内核时,默认情况下所有输出文件都会与内核源代码存储在一起。 使用 "make O=output/dir" 选项可以为输出文件(包括 .config)指定其他位置。 示例:
内核源代码: /usr/src/linux-4.X
构建目录: /home/name/build/kernel
要配置和构建内核,请使用:
cd /usr/src/linux-4.X
make O=/home/name/build/kernel menuconfig
make O=/home/name/build/kernel
sudo make O=/home/name/build/kernel modules_install install
请注意:如果使用了 'O=output/dir' 选项,则必须在所有 make 调用中都使用它。
配置内核:
即使只是升级一个次要版本,也不要跳过此步骤。每个版本都会添加新的配置选项,如果配置文件没有按预期设置,就会出现奇怪的问题。如果想以最少的工作量将现有配置带到新版本,请使用 "make oldconfig",它只会询问你新问题的答案。
其他配置命令有:
"make config" 纯文本界面。
"make menuconfig" 基于文本的彩色菜单、单选列表和对话框。
"make nconfig" 增强的基于文本的彩色菜单。
"make xconfig" 基于 X windows (Qt) 的配置工具。
"make gconfig" 基于 X windows (Gtk) 的配置工具。
"make oldconfig" 根据现有 ./.config 文件的内容确定所有问题的默认答案, 并询问新的配置符号。
"make silentoldconfig" 与上面类似,但避免用已回答过的问题充斥屏幕。 此外还会更新依赖关系。
"make olddefconfig" 与上面类似,但将新符号设置为其默认值而不进行提示。
"make defconfig" 使用默认符号值创建 ./.config 文件,这些值来自 arch/$ARCH/defconfig 或 arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig, 具体取决于架构。
"make ${PLATFORM}_defconfig" 使用 arch/$ARCH/configs/${PLATFORM}_defconfig 中的默认符号值创建 ./.config 文件。 使用 "make help" 获取你的架构下所有可用平台的列表。
"make allyesconfig" 通过尽可能将符号值设置为 'y' 来创建 ./.config 文件。
"make allmodconfig" 通过尽可能将符号值设置为 'm' 来创建 ./.config 文件。
"make allnoconfig" 通过尽可能将符号值设置为 'n' 来创建 ./.config 文件。
"make randconfig" 通过将符号值设置为随机值来创建 ./.config 文件。
"make localmodconfig" 基于当前配置和已加载的模块(lsmod)创建配置。 会禁用已加载模块不需要的任何模块选项。
要为另一台机器创建 localmodconfig,
请将该机器的 lsmod 存储到文件中
并将其作为 LSMOD 参数传入。
target$ lsmod > /tmp/mylsmod
target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod localmodconfig
上述操作在交叉编译时也同样适用。
"make localyesconfig" 与 localmodconfig 类似,不同之处在于它会将所有模块选项 转换为内置(=y)选项。
你可以在 Documentation/kbuild/kconfig.txt 中找到更多关于使用 Linux 内核配置工具的信息。
关于 "make config" 的说明:
包含不必要的驱动程序会使内核变大,并且在某些情况下可能导致问题:探测不存在的控制器卡可能会干扰你的其他控制器。
将 "Processor type"(处理器类型)设置为高于 386 来编译内核,将产生一个在 386 上无法工作的内核。内核会在启动时检测到这一点并放弃。
编译进数学模拟(math-emulation)的内核在存在协处理器时仍会使用协处理器:在这种情况下,数学模拟只是永远不会被用到。内核会稍微大一点,但无论机器是否配备数学协处理器,它都能在不同机器上工作。
"kernel hacking"(内核黑客)配置细节通常会导致内核变得更大或更慢(或两者兼有),甚至可能通过配置某些例程来主动尝试破坏错误代码以发现内核问题(kmalloc()),从而使内核更不稳定。因此,对于 "development"(开发)、"experimental"(实验)或 "debugging"(调试)功能的问题,你可能应该回答 'n'。
编译内核:
确保你至少有 gcc 3.2 可用。 更多信息请参阅 Documentation/Changes。
请注意,你仍然可以使用此内核运行 a.out 用户程序。
执行 "make" 来创建压缩的内核映像。如果你安装了适合内核 makefile 的 lilo,也可以执行 "make install",但你可能想先检查一下你特定的 lilo 设置。
要执行实际安装,你必须是 root 用户,但正常的构建过程都不需要 root 权限。不要滥用 root 之名。
如果你将内核的任何部分配置为 `modules',则还必须执行 "make modules_install"。
详细的内核编译/构建输出:
通常,内核构建系统以相当安静的模式运行(但不是完全静默)。然而,有时你或其他内核开发者需要确切地看到编译、链接或其他命令是如何执行的。为此,请使用"详细"构建模式。方法是在 "make" 命令中加上 "V=1"。例如:
make V=1 all
要让构建系统同时说明每个目标重新构建的原因,请使用 "V=2"。默认是 "V=0"。
保留一个备份内核以备不时之需。对于开发版本来说尤其如此,因为每个新版本都包含尚未调试的新代码。同时确保保留与该内核对应的模块备份。如果你要安装的新内核与当前正在工作的内核版本号相同,请在执行 "make modules_install" 之前备份你的模块目录。
或者,在编译之前,使用内核配置选项 "LOCALVERSION" 在常规内核版本后附加一个唯一后缀。LOCALVERSION 可以在 "General Setup"(常规设置)菜单中设置。
要启动你的新内核,你需要将内核映像(例如编译后的 .../linux/arch/i386/boot/bzImage)复制到常规可引导内核所在的位置。
不再支持在没有 LILO 等引导加载程序帮助的情况下直接从软盘引导内核。
如果你从硬盘引导 Linux,很可能使用的是 LILO,它使用 /etc/lilo.conf 文件中指定的内核映像。内核映像文件通常是 /vmlinuz、/boot/vmlinuz、/bzImage 或 /boot/bzImage。要使用新内核,请保存旧映像的副本,并将新映像复制覆盖旧映像。然后,你必须重新运行 LILO 以更新加载映射!!如果你不这样做,将无法引导新的内核映像。
重新安装 LILO 通常只需运行 /sbin/lilo。 你可能希望编辑 /etc/lilo.conf,为旧内核映像(例如 /vmlinux.old)指定一个条目,以防新内核无法工作。更多信息请参阅 LILO 文档。
重新安装 LILO 后,你就一切就绪了。关闭系统,重新启动,尽情享受吧!
如果你需要更改内核映像中的默认根设备、视频模式、ramdisk 大小等,请使用 'rdev' 程序(或在适当时使用 LILO 引导选项)。无需重新编译内核即可更改这些参数。
使用新内核重新启动,尽情享受吧。
如果出现问题:
如果你遇到似乎是由内核 bug 导致的问题,请检查 MAINTAINERS 文件,看看是否有某个特定的人与你遇到问题的内核部分相关联。如果那里没有列出任何人,那么次优的做法是将问题邮寄给我([email protected]),也可能邮寄给任何其他相关的邮件列表或新闻组。
在所有 bug 报告中,请说明你谈论的是哪个内核、如何重现问题,以及你的配置是什么(请运用你的常识)。如果问题是新出现的,请告诉我;如果问题很早就存在,请尽量告诉我你第一次注意到它是什么时候。
如果 bug 导致出现类似下面的消息
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
或类似的内核调试信息出现在屏幕上或系统日志中,请原样重现它。转储信息对你来说可能难以理解,但它确实包含可能有助于调试问题的信息。转储上方的文本也很重要:它说明了内核转储代码的原因(在上面的示例中,是由一个错误的内核指针引起的)。有关如何理解转储的更多信息,请参阅 Documentation/oops-tracing.txt
如果你使用 CONFIG_KALLSYMS 编译了内核,你可以按原样发送转储信息,否则你必须使用 "ksymoops" 程序来理解转储(但通常更倾向于使用 CONFIG_KALLSYMS 编译)。该工具可以从 ftp://ftp..kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ 下载。 或者,你也可以手动进行转储查找:
在调试类似上面的转储时,如果你能查出 EIP 值的含义,会大有帮助。十六进制值本身对我和其他人都没有太大帮助:它取决于你的特定内核配置。你应该做的是取出 EIP 行中的十六进制值(忽略 "0010:"),然后在内核名称列表中查找,以确定哪个内核函数包含出错的地址。
要找出内核函数名称,你需要找到与出现症状的内核相关联的系统二进制文件。这就是文件 'linux/vmlinux'。要提取名称列表并将其与内核崩溃时的 EIP 进行匹配,请执行:
nm vmlinux | sort | less
这会给你一个按升序排列的内核地址列表,从中很容易找到包含出错地址的函数。请注意,内核调试消息给出的地址不一定与函数地址完全匹配(事实上,这几乎不可能),所以你不能直接 'grep' 列表:不过,该列表会给出每个内核函数的起始地址,因此通过查找起始地址低于你要搜索的地址、且其后的函数地址更高的那个函数,你就能找到想要的函数。事实上,在问题报告中包含一点 "context"(上下文)可能是个好主意,即在感兴趣的那行周围多给出几行。
如果你由于某种原因无法做到上述操作(你拥有预编译的内核映像或类似情况),尽可能多地告诉我你的配置会有所帮助。请阅读 REPORTING-BUGS 文档了解详情。
或者,你也可以在正在运行的内核上使用 gdb。(只读;即你不能更改值或设置断点。)要这样做,首先使用 -g 编译内核;适当编辑 arch/i386/Makefile,然后执行 "make clean"。你还需要启用 CONFIG_PROC_FS(通过 "make config")。
用新内核重新启动后,执行 "gdb vmlinux /proc/kcore"。 现在你可以使用所有常用的 gdb 命令。查找系统崩溃点的命令是 "l *0xXXXXXXXX"。(将 XXX 替换为 EIP 值。)
对未运行的内核进行 gdb 调试目前会失败,因为 gdb(错误地)忽略了内核编译时所用的起始偏移量。