内核/Arch 构建系统

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利用 Arch 编译系统,可以基于官方的 linux 包编译自定义内核。这种编译方法可以自动化整个过程,并且是基于一个已经经过详细测试过的内核包。你可以编辑 PKGBUILD 来使用一个自定义内核配置或者添加附加的补丁。

获取所需内容[编辑 | 编辑源代码]

因为要使用到 makepkg, 请先了解 makepkg 的使用方法和最佳实践建议。例如不要用 root/sudo 运行 makepkg.

首先建立一个编译目录 build

$ mkdir ~/build/
$ cd ~/build/

安装软件包 devtoolsbase-devel包组.

首先需要一个原始内核作为自定义的基础,从Git获取PKGBUILD等文件,放到编译目录:

$ pkgctl repo clone --protocol=https linux

此时,目录树应该看起来像这样:

~/build/linux/-+
               +--config
               \__PKGBUILD

然后从相应的来源获取其他需要的文件 (例如自定义配置文件、补丁等)。

修改 PKGBUILD[编辑 | 编辑源代码]

编辑 PKGBUILD,找到 pkgbase 修改为自定义软件包的名称:

PKGBUILD
pkgbase=linux-custom
警告: 切勿linux添加到provides数组中,因为你的定制内核和为原linux包编译的内核模块不兼容,不满足provides所需的依赖关系。同样,也不要把linux-headers添加到头文件包的provides数组。

避免创建文档[编辑 | 编辑源代码]

编译内核的冗长过程中,很大一部分时间被用于编译文档。2022年8月25日之后,可以应用以下补丁到PKGBUILD中,来避免生成文档:

63c63
<   make htmldocs all
---
>   make all
195c195
< pkgname=("$pkgbase" "$pkgbase-headers" "$pkgbase-docs")
---
> pkgname=("$pkgbase" "$pkgbase-headers")

这一补丁删除了#63行,更改了#195行。如果补丁没法直接应用,那就需要手动进行修改。

修改 prepare()[编辑 | 编辑源代码]

可以在prepare()打上需要的补丁,或修改内核配置文件。

若要修改配置选项,可以直接编辑源文件。

亦可改用 GUI 工具调整编译选项。从 PKGBUILD 的 prepare() 函数中取消注释make olddefconfig,然后添加你所需的工具:

PKGBUILD
...
  msg2 "Setting config..."
  cp ../config .config
  #make olddefconfig

  make nconfig     # new CLI menu for configuration
  #make menuconfig # CLI menu for configuration
  #make xconfig    # X-based configuration
  #make oldconfig  # using old config from previous kernel version
  # ... or manually edit .config
  make prepare
...
警告: systemd对内核配置有一些要求,无论是一般使用、特定使用条件(比如UEFI)还是某个功能(比如bootchart),不满足这些要求可能导致不稳定或者性能下降。systemd推荐的配置列表可在/usr/share/doc/systemd/README中查看。在编译前应先行检查是否已经满足要求。另外,随着其版本更迭,这些要求可能会改变,arch不会对这些改变进行公告。为了确保你的定制内核满足systemd的要求,在更新systemd之前应检视其发行注记。

生成新校验和[编辑 | 编辑源代码]

#修改 prepare()步骤意味着你已经修改了$_srcname/.config文件。需要生成新的校验和(需安装pacman-contrib):

$ updpkgsums

编译[编辑 | 编辑源代码]

现在可以用makepkg命令编译内核了,如果配置时选择了交互编译(例如 menuconfig),编译时需要进行配置。

 $ makepkg -s

选项 -s 会在编译时下载需要的依赖关系,比如 xml 和 docs.

注意:
  • 编译时间可能长达数小时,取决于你的硬件性能。并行编译可以在多核系统上显著减少编译时间。
  • 可以用time makepkg来知道这次生成在你的系统上占用了多长时间。

安装[编辑 | 编辑源代码]

编译完成后,build/linux文件夹中应有两个包,分别是内核和内核的头文件。命名类似:

linux-custom-5.8.12-x86_64.pkg.tar.zst
linux-custom-headers-5.8.12-x86_64.pkg.tar.zst

最好同时安装这两个包,因为他们可能相互依赖(比如DKMS):

# pacman -U linux-custom-5.8.12-x86_64.pkg.tar.zst linux-custom-headers-5.8.12-x86_64.pkg.tar.zst

(需要执行的命令是你实际的包名)

引导加载程序[编辑 | 编辑源代码]

如果你的定制内核和默认内核共存(修改pkgbase),为了开机时能够引导你的内核,安装完成后需更新引导加载程序的配置文件,为新的内核和initramfs映像添加新的引导菜单项。

如果使用grub,可以执行以下命令自动生成新的配置文件(假设配置文件是/boot/grub/grub.cfg):

# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

更新[编辑 | 编辑源代码]

假设已有arch内核的源码,要对其进行更新,一种方法是使用https://github.com/archlinux/linux。本节以下内容假设内核源码树根目录位于~/build/linux/

一般而言,放置内核源码需要使用两个本地git仓库,一个本地裸git仓库位于archlinux-linux,指向 https://github.com/archlinux/linux.git。另一个拉取自裸仓库,位于src/archlinux-linux/。本地的补丁、构建很可能位于src/archlinux-linux/

在本例中,本地位于archlinux-linux/的裸仓库的HEAD指向

$ cd ~/build/linux/archlinux-linux/
$ git log --oneline --max-count 1 HEAD
4010b622f1d2 Merge branch 'dax-fix-5.3-rc3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/nvdimm/nvdimm

可以看到,这个HEAD的指向位于 v5.2.5-arch1 和 v5.2.6-arch1 之间的某个版本。

$ git fetch --verbose

执行后可以看到它获取了v5.2.7-arch(编写wiki时最新的archlinux版本)。若没有获取到新的版本,则说明已是最新。

此时可把源码更新到进行编译的位置。

$ cd ~/build/linux/src/archlinux-linux/
$ git checkout master
$ git pull
$ git fetch --tags --verbose
$ git branch --verbose 5.2.7-arch1 v5.2.7-arch1
$ git checkout 5.2.7-arch1

可进行检查

$ git log --oneline 5.2.7-arch1 --max-count=7
13193bfc03d4 Arch Linux kernel v5.2.7-arch1
9475c6772d05 netfilter: nf_tabf676926c7f60les: fix module autoload for redir
498d650048f6 iwlwifi: Add support for SAR South Korea limitation
bb7293abdbc7 iwlwifi: mvm: disable TX-AMSDU on older NICs
f676926c7f60 ZEN: Add CONFIG for unprivileged_userns_clone
5e4e503f4f28 add sysctl to disallow unprivileged CLONE_NEWUSER by default
5697a9d3d55f Linux 5.2.7

上述信息显示了一些在Arch Linux kernel v5.2.7-arch1 and Linux 5.2.7之间的archlinux补丁。

使用下列命令拉取最新的PKGBUILD和内核配置文件:

$ cd ~/build/linux/
$ git pull

然后应将~/build/linux/linux/*合并~/build/linux/中。合并可以手动完成,也可以使用合并工具。参照#修改 prepare()一节进行所需的修改。

此时应可成功执行makepkg --verifysource

然后可进行#编译,确保执行makepkg时添加--noextract选项。它应该能成功构建,因为源代码是makepkg --nobuild解压出的。编译完成后,可进行#安装

清理[编辑 | 编辑源代码]

合并之后可以删除~/build/linux/linux/。另外,随着更新,~/build/linux/src/archlinux会积累很多分支(形如5.2.7-arch1)。这些可以使用下列命令清理掉:

$ cd ~/build/linux/src/archlinux
$ git branch --delete --force --verbose 5.2.7-arch1

参阅[编辑 | 编辑源代码]