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:Original: Documentation/admin-guide/README.rst
:译者:
吴想成 Wu XiangCheng <bobwxc@email.cn>
Linux内核5.x版本 <http://kernel.org/>
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以下是Linux版本5的发行注记。仔细阅读它们,
它们会告诉你这些都是什么,解释如何安装内核,以及遇到问题时该如何做。
什么是Linux?
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Linux是Unix操作系统的克隆版本, 由Linus Torvalds在一个松散的网络黑客
( Hacker, 无贬义) 团队的帮助下从头开始编写。它旨在实现兼容POSIX和
单一UNIX规范。
它具有在现代成熟的Unix中应当具有的所有功能, 包括真正的多任务处理、虚拟内存、
共享库、按需加载、共享的写时拷贝( COW) 可执行文件、恰当的内存管理以及包括
IPv4和IPv6在内的复合网络栈。
Linux在GNU通用公共许可证, 版本2( GNU GPLv2) 下分发, 详见随附的COPYING文件。
它能在什么样的硬件上运行?
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虽然Linux最初是为32位的x86 PC机( 386或更高版本) 开发的, 但今天它也能运行在
( 至少) Compaq Alpha AXP、Sun SPARC与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架构上。
Linux很容易移植到大多数通用的32位或64位体系架构, 只要它们有一个分页内存管理
单元( PMMU) 和一个移植的GNU C编译器( gcc; GNU Compiler Collection, GCC的一
部分) 。Linux也被移植到许多没有PMMU的体系架构中, 尽管功能显然受到了一定的
限制。
Linux也被移植到了其自己上。现在可以将内核作为用户空间应用程序运行——这被
称为用户模式Linux( UML) 。
文档
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因特网上和书籍上都有大量的电子文档, 既有Linux专属文档, 也有与一般UNIX问题相关
的文档。我建议在任何Linux FTP站点上查找LDP( Linux文档项目) 书籍的文档子目录。
本自述文件并不是关于系统的文档:有更好的可用资源。
- 因特网上和书籍上都有大量的( 电子) 文档, 既有Linux专属文档, 也有与普通
UNIX问题相关的文档。我建议在任何有LDP( Linux文档项目) 书籍的Linux FTP
站点上查找文档子目录。本自述文件并不是关于系统的文档:有更好的可用资源。
- 文档/子目录中有各种自述文件:例如,这些文件通常包含一些特定驱动程序的
内核安装说明。请阅读
:ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` 文件,它包含了升级内核
可能会导致的问题的相关信息。
安装内核源代码
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- 如果您要安装完整的源代码, 请把内核tar档案包放在您有权限的目录中( 例如您
的主目录)并将其解包::
xz -cd linux-5.x.tar.xz | tar xvf -
将“X”替换成最新内核的版本号。
【不要】使用 /usr/src/linux 目录!这里有一组库头文件使用的内核头文件
(通常是不完整的)。它们应该与库匹配,而不是被内核的变化搞得一团糟。
- 您还可以通过打补丁在5.x版本之间升级。补丁以xz格式分发。要通过打补丁进行
安装, 请获取所有较新的补丁文件, 进入内核源代码( linux-5.x) 的目录并
执行::
xz -cd ../patch-5.x.xz | patch -p1
请【按顺序】替换所有大于当前源代码树版本的“x”, 这样就可以了。您可能想要
删除备份文件( 文件名类似xxx~ 或 xxx.orig),并确保没有失败的补丁(文件名
类似xxx# 或 xxx.rej) 。如果有, 不是你就是我犯了错误。
与5.x内核的补丁不同, 5.x.y内核( 也称为稳定版内核) 的补丁不是增量的, 而是
直接应用于基本的5.x内核。例如, 如果您的基本内核是5.0, 并且希望应用5.0.3
补丁, 则不应先应用5.0.1和5.0.2的补丁。类似地, 如果您运行的是5.0.2内核,
并且希望跳转到5.0.3, 那么在应用5.0.3补丁之前, 必须首先撤销5.0.2补丁
( 即patch -R) 。更多关于这方面的内容, 请阅读
:ref:`Documentation/process/applying-patches.rst <applying_patches>` 。
或者,脚本 patch-kernel 可以用来自动化这个过程。它能确定当前内核版本并
应用找到的所有补丁::
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。补丁是在当前目录应用的,但是
可以将另一个目录指定为第二个参数。
- 确保没有过时的 .o 文件和依赖项::
cd linux
make mrproper
现在您应该已经正确安装了源代码。
软件要求
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编译和运行5.x内核需要各种软件包的最新版本。请参考
:ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>`
来了解最低版本要求以及如何升级软件包。请注意,使用过旧版本的这些包可能会
导致很难追踪的间接错误,因此不要以为在生成或操作过程中出现明显问题时可以
只更新包。
为内核建立目录
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编译内核时,默认情况下所有输出文件都将与内核源代码放在一起。使用
``make O=output/dir`` 选项可以为输出文件(包括 .config) 指定备用位置。
例如::
kernel source code: /usr/src/linux-5.x
build directory: /home/name/build/kernel
要配置和构建内核,请使用::
cd /usr/src/linux-5.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, 那么它必须用于make的所有调用。
配置内核
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即使只升级一个小版本,也不要跳过此步骤。每个版本中都会添加新的配置选项,
如果配置文件没有按预定设置,就会出现奇怪的问题。如果您想以最少的工作量
将现有配置升级到新版本,请使用 ``make oldconfig`` ,它只会询问您新配置
选项的答案。
- 其他配置命令包括::
"make config" 纯文本界面。
"make menuconfig" 基于文本的彩色菜单、选项列表和对话框。
"make nconfig" 增强的基于文本的彩色菜单。
"make xconfig" 基于Qt的配置工具。
"make gconfig" 基于GTK+的配置工具。
"make oldconfig" 基于现有的 ./.config 文件选择所有选项,并询问
新配置选项。
"make olddefconfig"
类似上一个,但不询问直接将新选项设置为默认值。
"make defconfig" 根据体系架构, 使用arch/$arch/defconfig或
arch/$arch/configs/${PLATFORM}_defconfig中的
默认选项值创建./.config文件。
"make ${PLATFORM}_defconfig"
使用arch/$arch/configs/${PLATFORM}_defconfig中
的默认选项值创建一个./.config文件。
用“make help”来获取您体系架构中所有可用平台的列表。
"make allyesconfig"
通过尽可能将选项值设置为“y”, 创建一个
./.config文件。
"make allmodconfig"
通过尽可能将选项值设置为“m”, 创建一个
./.config文件。
"make allnoconfig" 通过尽可能将选项值设置为“n”, 创建一个
./.config文件。
"make randconfig" 通过随机设置选项值来创建./.config文件。
"make localmodconfig" 基于当前配置和加载的模块( lsmod) 创建配置。禁用
已加载的模块不需要的任何模块选项。
要为另一台计算机创建localmodconfig, 请将该计算机
的lsmod存储到一个文件中, 并将其作为lsmod参数传入。
此外, 通过在参数LMC_KEEP中指定模块的路径, 可以将
模块保留在某些文件夹或kconfig文件中。
target$ lsmod > /tmp/mylsmod
target$ scp /tmp/mylsmod host:/tmp
host$ make LSMOD=/tmp/mylsmod \
LMC_KEEP="drivers/usb:drivers/gpu:fs" \
localmodconfig
上述方法在交叉编译时也适用。
"make localyesconfig" 与localmodconfig类似, 只是它会将所有模块选项转换
为内置(=y) 。你可以同时通过LMC_KEEP保留模块。
"make kvm_guest.config"
为kvm客户机内核支持启用其他选项。
"make xen.config" 为xen dom0客户机内核支持启用其他选项。
"make tinyconfig" 配置尽可能小的内核。
更多关于使用Linux内核配置工具的信息, 见文档
Documentation/kbuild/kconfig.rst。
- ``make config`` 注意事项:
- 包含不必要的驱动程序会使内核变大,并且在某些情况下会导致问题:
探测不存在的控制器卡可能会混淆其他控制器。
- 如果存在协处理器,则编译了数学仿真的内核仍将使用协处理器:在
这种情况下,数学仿真永远不会被使用。内核会稍微大一点,但不管
是否有数学协处理器,都可以在不同的机器上工作。
- “kernel hacking”配置细节通常会导致更大或更慢的内核( 或两者
兼而有之),甚至可以通过配置一些例程来主动尝试破坏坏代码以发现
内核问题, 从而降低内核的稳定性( kmalloc())。因此,您可能应该
用于研究“开发”、“实验”或“调试”特性相关问题。
编译内核
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- 确保您至少有gcc 5.1可用。
有关更多信息,请参阅 :ref:`Documentation/process/changes.rst <changes>` 。
请注意, 您仍然可以使用此内核运行a.out用户程序。
- 执行 ``make`` 来创建压缩内核映像。如果您安装了lilo以适配内核makefile,
那么也可以进行 ``make install`` , 但是您可能需要先检查特定的lilo设置。
实际安装必须以root身份执行, 但任何正常构建都不需要。
无须徒然使用root身份。
- 如果您将内核的任何部分配置为模块,那么还必须执行 ``make modules_install`` 。
- 详细的内核编译/生成输出:
通常,内核构建系统在相当安静的模式下运行(但不是完全安静)。但是有时您或
其他内核开发人员需要看到编译、链接或其他命令的执行过程。为此,可使用
“verbose( 详细) ”构建模式。
向 ``make`` 命令传递 ``V=1`` 来实现,例如::
make V=1 all
如需构建系统也给出内个目标重建的愿意,请使用 ``V=2`` 。默认为 ``V=0`` 。
- 准备一个备份内核以防出错。对于开发版本尤其如此,因为每个新版本都包含
尚未调试的新代码。也要确保保留与该内核对应的模块的备份。如果要安装
与工作内核版本号相同的新内核,请在进行 ``make modules_install`` 安装
之前备份modules目录。
或者, 在编译之前, 使用内核配置选项“LOCALVERSION”向常规内核版本附加
一个唯一的后缀。LOCALVERSION可以在“General Setup”菜单中设置。
- 为了引导新内核,您需要将内核映像(例如编译后的
.../linux/arch/x86/boot/bzImage) 复制到常规可引导内核的位置。
- 不再支持在没有LILO等启动装载程序帮助的情况下直接从软盘引导内核。
如果从硬盘引导Linux, 很可能使用LILO, 它使用/etc/lilo.conf文件中
指定的内核映像文件。内核映像文件通常是/vmlinuz、/boot/vmlinuz、
/bzImage或/boot/bzImage。使用新内核前, 请保存旧映像的副本, 并复制
新映像覆盖旧映像。然后您【必须重新运行LILO】来更新加载映射! 否则,
将无法启动新的内核映像。
重新安装LILO通常需要运行/sbin/LILO。您可能希望编辑/etc/lilo.conf
文件为旧内核映像指定一个条目(例如/vmlinux.old)防止新的不能正常
工作。有关更多信息, 请参阅LILO文档。
重新安装LILO之后, 您应该就已经准备好了。关闭系统, 重新启动, 尽情
享受吧!
如果需要更改内核映像中的默认根设备、视频模式等,请在适当的地方使用
启动装载程序的引导选项。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并享受它吧。
若遇到问题
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- 如果您发现了一些可能由于内核缺陷所导致的问题, 请检查MAINTAINERS( 维护者)
文件看看是否有人与令您遇到麻烦的内核部分相关。如果无人在此列出,那么第二
个最好的方案就是把它们发给我( torvalds@linux-foundation.org) , 也可能发送
到任何其他相关的邮件列表或新闻组。
- 在所有的缺陷报告中,【请】告诉我们您在说什么内核,如何复现问题,以及您的
设置是什么的(使用您的常识)。如果问题是新的,请告诉我;如果问题是旧的,
请尝试告诉我您什么时候首次注意到它。
- 如果缺陷导致如下消息::
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
或者类似的内核调试信息显示在屏幕上或在系统日志里,请【如实】复制它。
可能对你来说转储( dump) 看起来不可理解, 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,
是由于内核指针错误)。更多关于如何理解转储的信息,请参见
Documentation/admin-guide/bug-hunting.rst。
- 如果使用 CONFIG_KALLSYMS 编译内核,则可以按原样发送转储,否则必须使用
``ksymoops`` 程序来理解转储( 但通常首选使用CONFIG_KALLSYMS编译) 。
此实用程序可从
https://www.kernel.org/pub/linux/utils/kernel/ksymoops/ 下载。
或者,您可以手动执行转储查找:
- 在调试像上面这样的转储时, 如果您可以查找EIP值的含义, 这将非常有帮助。
十六进制值本身对我或其他任何人都没有太大帮助:它会取决于特定的内核设置。
您应该做的是从EIP行获取十六进制值( 忽略 ``0010:`` ),然后在内核名字列表
中查找它,以查看哪个内核函数包含有问题的地址。
要找到内核函数名,您需要找到与显示症状的内核相关联的系统二进制文件。就是
文件“linux/vmlinux”。要提取名字列表并将其与内核崩溃中的EIP进行匹配,
请执行::
nm vmlinux | sort | less
这将为您提供一个按升序排序的内核地址列表,从中很容易找到包含有问题的地址
的函数。请注意,内核调试消息提供的地址不一定与函数地址完全匹配(事实上,
这是不可能的) , 因此您不能只“grep”列表: 不过列表将为您提供每个内核函数
的起点,因此通过查找起始地址低于你正在搜索的地址,但后一个函数的高于的
函数,你会找到您想要的。实际上,在您的问题报告中加入一些“上下文”可能是
一个好主意,给出相关的上下几行。
如果您由于某些原因无法完成上述操作(如您使用预编译的内核映像或类似的映像),
请尽可能多地告诉我您的相关设置信息,这会有所帮助。有关详细信息请阅读
‘ Documentation/admin-guide/reporting-issues.rst’ 。
- 或者, 您可以在正在运行的内核上使用gdb( 只读的; 即不能更改值或设置断点) 。
为此,请首先使用-g编译内核; 适当地编辑arch/x86/Makefile, 然后执行 ``make
clean`` 。您还需要启用CONFIG_PROC_FS( 通过 ``make config`` )。
使用新内核重新启动后,执行 ``gdb vmlinux /proc/kcore`` 。现在可以使用所有
普通的gdb命令。查找系统崩溃点的命令是 ``l *0xXXXXXXXX`` ( 将xxx替换为EIP
值)。
用gdb无法调试一个当前未运行的内核是由于gdb( 错误地) 忽略了编译内核的起始
偏移量。