LKN: Personalizzare un Kernel: differenze tra le versioni

Uno dei punti pi� delicati e difficili nella creazione della propria versione del kernel Linux � quello di determinare esattamente quali driver e quali opzioni di configurazione sono richiesti per il corretto funzionamento dalla macchina su cui viene installato.

Questo capitolo guider� il lettore attraverso questo processo di selezione e scelta dei driver corretti.

Uno dei metodi pi� semplici, per determinare quali moduli siano necessari, � quello di partire dalla configurazione che viene installata dal pacchetto del kernel della distribuzione che si sta usando. � infatti molto pi� semplice determinare di quali driver si ha bisogno basandosi su quelli installati in un sistema in funzione, in cui i driver corretti sono gi� associati all'hardware in utilizzo.

Se invece si sta personalizzando un kernel per una macchina sulla quale non � installata una distribuzione Linux, allora conviene partire dalla versione LiveCD di una distribuzione. Questo consente all'utente di far partire Linux sulla macchina in oggetto e di determinare in maniera semplice le opzioni di configurazione del kernel e che consentono il funzionamento ottimale della macchina stessa.

Quasi tutte le distribuzioni prevedono i files di configurazione del kernel quale parte del pacchetto del kernel. Si consiglia di leggere la documentazione relativa alla Distribuzione stessa per sapere dove sono installati i files di configurazione. Solitamente si trova in una subdirectory attaccata a /usr/src/linux/.

Se avete difficolt� a trovare la configurazione del kernel, allora guardate nel kernel stesso. Molte distribuzioni implementano i files di configurazione nel kernel stesso, che � incluso nella directory /proc. Potete verificare se state usando una di queste distribuzioni digitando in command-line il seguente comando:

<pre>$ ls /proc/config.gz

/proc/config.gz</pre>

Se il file ''/proc/config.gz'' � presente, allora copiatelo nella directory del sorgente kernel ed estraetelo:

<pre>$ cp /proc/config.gz -/linux/

config.gz:      74.9% - - replaced with config</pre>

Ora potrete utilizzare questo file come base di partenza nella personalizzazione della configurazione del kernel cos� come descritto nel [[LKN:_Configurare_e_Compilare|Capitolo 4]].

Se si usa il file di configurazione in oggetto, allora quale buona norma, si dovrebbe anche sempre creare un'immagine del kernel operativo (funzionante) per la vostra macchina. Lo svantaggio derivante dall'utilizzo di questa immagine � il fatto che si dovr� configurare quasi ogni modulo del kernel e driver che si trova nel sorgente del kernel stesso. Infatti un kernel standard copre un gran numero di macchine e di hardware, questo ci consente di disattivare molti drivers ed opzioni che non vengono utilizzati nel nostro sistema. Si raccomanda comunque di disattivare solo quelle opzioni di cui siamo sicuri al 100% che non vengono utilizzate, ci possono essere infatti elementi del sistema che hanno necessitano di specifiche alla sola apparenza superflue.

===Determinare quali Moduli Siano Necessari===

Usando file di configurazione fornito dalla vostra distribuzione il tempo di compilazione del kernel � molto lungo, questo perch� tutti i possibili driver vengono abilitati. Si dovrebbe cercare di abilitare solo i driver per l'hardware presente nel sistema, cos� da ridurre i tempi di compilazione del kernel. Inoltre, compilando staticamente (invece che come moduli) alcuni o tutti i driver necessari, si riduce la memoria utilizzata ed in alcune architetture si velocizza il funzionamento del sistema. Per escludere i driver dal kernel � necessario per� determinare quali moduli sono indispensabili per il funzionamento dell'hardware installato. Attraverso l'utilizzo di due esempi, cercheremo di spiegare come determinare quali driver siano indispensabili al controllo dell'hardware.

Le informazioni che mettono in relazione i dispositivi ai driver presenti nel kernel sono conservate in varie parti del sistema. Uno dei posti pi� importanti dove sono salvate queste informazioni � il  

filesystem virtuale ''sysfs''. All'avvio di Linux, ''sysfs'', dovrebbe essere montato dagli script di inizializzazione della vostra distribuzione nella directory ''/sys''. ''sysfs'' consente di dare un'occhiata a come le varie parti del kernel sono legate l'una a l'altra, questo lo si deduce grazie ai vari link simbolici (''symlink'' NdT) che puntano all'interno dell'intero filesystem.

In tutti gli esempi di seguito, saranno riportati i veri percorsi (''path'' NdT) di ''sysfs'' corrispondenti ad hardware specifico. La vostra macchina sar� certamente diversa, ma la posizione  relativa delle informazioni sar� la stessa. Non ci si deve allarmare se i nomi di file nel ''sysfs'' non sono i medesimi, ci� � normale e prevedibile.

====Esempio: Come Determinare il Driver di Rete====

Uno degli elementi pi� comuni ed importanti in un sistema � la scheda/interfaccia di rete. � essenziale capire quale driver la controlla ed attivarlo nella configurazione in maniera da consentire un corretto funzionamento delle connessioni di rete.

Primo: partendo dalle connessioni di rete si risale ai device PCI  

La directory ''lo'' rappresenta il dispositivo di rete loopback, e non � dipendente da nessun dispositivo di rete realmente installato. Invece si dovrebbe riservare particolare attenzione alle directory ''eth0'', ''eth1'' e ''eth2'', dato che si riferiscono a dispositivi realmente esistenti

Da questo listato si pu� riconoscere nel dispositivo di rete <tt>eth0</tt>, quello attivo e funzionante, infatti nelle righe;

Ora, dopo che abbiamo individuato il dispositivo <tt>eth0</tt> e ci siamo accertati di volerlo abilitare nel nostro nuovo kernel, dobbiamo individuare quale driver lo controlla. Ci� si realizza con una semplice procedura, che � quella si seguire i link nel filesystem sysfs, basta digitare un comando di una sola riga:

: 2. All'interno della directory che descrive il dispositivo in sysfs, c'� un symlink che punta al driver relativo a questo dispositivo. Questo symlink � nominato ''driver'', pertanto si segue questo collegamento.

: 3. All'interno della directory che descrive il driver in sysfs, c'� un symlink che punta al modulo che si trova all'interno del driver in oggetto. Questo symlink � chiamato <tt>module</tt>. Noi cerchiamo l'oggetto a cui punta questo symlink, per ottenerlo ci serviamo del comando ''readlink'', il quale produce un risultato simile a questo:

../../../../module/e1000</pre>

: 4. Dato che a noi interessa solo il nome del modulo e ci disinteressiamo del resto del risultato ottenuto con il comando ''readlink'', tenendo solo la parte pi� a destra del risultato. Questo � appunto ci� che il comando ''basename'' realizza. Applicandolo direttamente all'intero percorso, questo comando ci ritorna quanto segue:

<pre>$ basename ../../../../module/e1000

<pre>$ cd ~/linux/linux-2.6.17.8

./drivers/net/e1000/Makefile:e1000-objs := e1000_main.o e1000_hw.o e1000_ethtool.o e1000_param.o</pre>

La cosa che pi� ci interessa nel risultato del comando ''find'' che abbiamo appena eseguito � l'identificazione di ogni singola linea dove compaia il termine <tt>CONFIG_</tt>. Questa � l'opzione di configurazione che il kernel deve aver attivato per poter caricare il modulo. Nell'esempio precedente l'opzione di configurazione che c'interessa � pertanto <tt>CONFIG_E1000</tt>.

''Figura 7-1. Ricerca in menuconfig''

Il sistema di configurazione del kernel vi dir� ora esattamente dove selezionare l'opzione per abilitare questo modulo. Vedi figura 7-2.

''Figura 7-2. Risultato della ricerca in menuconfig''

La prima parte della schermata evidenzia quello che stavate cercando. Le informazioni mostrate dalla schermata vi dicono che per attivare il modulo <tt>E1000</tt> nel kernel, e che la seguente opzione di configurazione deve essere abilitata:

: <tt>Device Drivers</tt>

: : <tt>Network device support</tt>

: : : <tt>[*] Network device support</tt>

: : : : <tt>Ethernet (1000 Mbit)</tt>

: : : : <tt>[*] Intel(R) PRO/1000 Gigabit Ethernet support</tt>

Queste procedure funzionano per ogni tipo di dispositivo attivo nel kernel.

Come secondo esempio, esaminiamo ora un convertitore USB-seriale che � presente nel nostro sistema preso ad esempio. Attualmente il convertitore � collegato alla porta ''/dev/ttyUSB0'', pertanto si deve prendere in esame la sezione tty del ''sysfs''.

Dopodich�, per poter individuare l'opzione di configurazione che si deve abilitare, si cerca nell'albero del codice sorgente del kernel:

Si utilizzi lo strumento di configurazione del kernel, come indicato in figura 7-3, per trovare l'opzione adeguata da abilitare relativa al settaggio dell'opzione CONFIG_USB_SERIAL_PL2303.

''Figura 7-3. Ricerca per USB_SERIAL_PL2303''

Nel nostro caso il risultato � mostrato nella figura 7-4.

 

 

Ci� mostra esattamente dove trovare l'opzione <tt>USB Profilic 2303 Single Port Serial Driver</tt> che � necessaria alla corretta gestione di questo dispositivo.

: 1. Trovate la corretta classe ''sysfs'' del dispositivo a cui � collegato. I dispositivi di rete sono elencati in ''/sys/class/net'', mentre i dispositivi tty sono elencati in ''/sys/class/tty''. Gli altri vari dispositivi si possono trovare nelle altre sub-directory di ''/sys/class''.

: 2. Ricercate nell'albero di ''sysfs''  il nome del modulo che controlla il dispositivo in oggetto. Lo si trova in ''/sys/class/class_name/device_name/device/driver/module'', la ricerca � agevolata se si utilizzano i comandi ''readlink'' e ''basename''.

<pre>$ basename `readlink /sys/class/class_name/device_name/device/driver/module`</pre>

: 3. Ricercate nei file Makefile le definizioni di <tt>CONFIG_</tt> che costituiscono i nomi del modulo, usando i comandi ''find'' e ''grep''.

<pre>$ find -type f -name Makefile | xargs grep ''module_name''</pre>

: 4. Ricercate i valori di configurazione nel sistema di configurazione del kernel, dopodich� andate dove indicato dal menu per attivare il driver in oggetto.

 

<pre>#!/bin/bash

done | rev | cut -f i -d '/' | rev | sort -u</pre>

Si pu� scaricare un file d'esempio, contenente questo script, dal web site del libro, riportato nella sezione Come contattarci che si trova nella prefazione.

Questo script cerca nel ''sysfs'' tutti  file chiamati ''modalias''. Il file ''modalias'' contiene gli alias dei moduli e comunica al comando ''modprobe'' quali moduli sono abbinati, e pertanto attivati, ai vari dispositivi. L'alias del modulo � composto da una combinazione di: produttore del dispositivo, ID, tipo di classe ed altri identificativi univoci per il tipo di dispositivo in questione. Tutti i moduli del driver del kernel hanno una lista interna dei dispositivi che supportano, che � generata automaticamente dalla lista dei dispositivi che il driver comunica al kernel di poter supportare. Il ''modprobe'' ricerca tutti i driver nella lista dei dispositivi e cerca di trovare i riscontri con gli alias che questa lista ha. Se ha un riscontro, allora provvede al caricamento del modulo (questa procedura � come la funzionalit� di caricamento automatico dei driver lavora in Linux).

Lo script prevede l'arresto del programma ''modprobe'' prima di caricare il modulo, e riporta in display solo le azioni che eseguirebbe. Questo ci da una lista di tutti i moduli che sono utilizzati nel controllo di tutti i dispositivi del sistema. Eseguendo una piccola pulizia della lista, ordinandola e sistemando i campi adeguati, ci da un risultato come

<pre>$ find_all_modules.sh

yenta_socket.ko</pre>

Questa � la lista di tutti i moduli che sono necessari alla gestione dell'hardware della macchina.

Questo ci dice che non si trova un modulo che gestisce il dispositivo. Questo non deve comunque interessare pi� di tanto, poich� alcuni dispositivi non hanno driver nel kernel che lavorino per loro.