LKN: Personalizzare un Kernel: differenze tra le versioni

Uno dei punti più delicati e difficili nella creazione della propria versione del kernel Linux è 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 guiderà il lettore attraverso questo processo di selezione e scelta dei driver corretti.

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

Se invece si sta personalizzando un kernel per una macchina sulla quale non è 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.

Se avete difficoltà a trovare la configurazione del kernel, allora guardate nel kernel stesso. I kernel di molte distribuzioni sono compilati in modo da includere il file di configurazione dentro il filesystem <tt>/proc</tt>. Per verificare se questo è il vostro caso, digitate:

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

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

Lo svantaggio di questa immagine è che verranno compilati quasi tutti i moduli e driver presenti nei sorgenti del kernel. Ciò non è quasi mai necessario per una singola macchina, quindi sarebbe meglio disabilitare tutti i driver e le opzioni non necessarie. Si raccomanda di disabilitare solo quelle opzioni che si è sicuri non serviranno, poiché ci sono parti del sistema che richiedono l'abilitazione di certe opzioni.

Usando il file di configurazione fornito dalla vostra distribuzione il tempo richiesto per la compilazione del kernel è molto lungo poiché tutti i possibili driver vengono abilitati. Si dovrebbe cercare di abilitare solo i driver per l'hardware presente nel sistema, così 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 è necessario però 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 più importanti dove sono salvate queste informazioni è 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 collegamenti 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 sarà certamente diversa, ma la posizione  relativa delle informazioni sarà la stessa. Non ci si deve allarmare se i nomi di file nel ''sysfs'' non sono i medesimi, ciò è normale e prevedibile.

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

La directory ''lo'' rappresenta il dispositivo di rete loopback, ed non è 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 può 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. Ciò si realizza con una semplice procedura, che è 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'è un symlink che punta al driver relativo a questo dispositivo. Questo symlink è nominato ''driver'', pertanto si segue questo collegamento.

: 3. All'interno della directory che descrive il driver in sysfs, c'è un symlink che punta al modulo che si trova all'interno del driver in oggetto. Questo symlink è 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:

: 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 più a destra del risultato. Questo è appunto ciò che il comando ''basename'' realizza. Applicandolo direttamente all'intero percorso, questo comando ci ritorna quanto segue:  

Così abbiamo inserito il lungo risultato del symlink, ottenuto da ''readlink'', quale parametro nel programma ''basemane'', permettendo così l'intero processo di essere realizzato in una sola riga.

Ora che abbiamo identificato il nome del modulo, si dovrebbe trovare l'opzione della configurazione del kernel che lo controlla. Si può cercare nei vari menu di configurazione dei dispositivi di rete oppure cercare nel codice sorgente del kernel stesso per essere sicuri di avere l'opzione giusta.

La cosa che ci interessa nel risultato del precedente comando ''find'' sono le righe dove compaia il termine <tt>'''CONFIG_'''</tt>. Questa è l'opzione di configurazione che il kernel deve aver attivato per poter compilare il modulo. Nell'esempio precedente l'opzione di configurazione che c'interessa è pertanto <tt>CONFIG_E1000</tt>.

Dopodiché si prema il tasto / (slash) (che ha il compito di far partire una ricerca), e si digita l'opzione di configurazione, senza la parte di testo <tt>CONFIG_</tt>. Questo processo è mostrato nella [[:Immagine:Config_search.png|figura 7-1]].

Il sistema di configurazione del kernel vi dirà ora esattamente dove selezionare l'opzione per abilitare questo modulo. Vedi [[:Immagine:Config_search_found.png|figura 7-2]].

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

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

Nel nostro caso il risultato è mostrato nella [[:Immagine:Config_search_pl2303_found.png|figura 7-4]].

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

: 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 è agevolata se si utilizzano i comandi ''readlink'' e ''basename''.

: 4. Ricercate l'opzione trovata nel sistema di configurazione del kernel, dopodiché andate dove indicato dal menu per attivare il driver in oggetto.

====Lasciamo che il kernel ci dica ciò di cui abbiamo bisogno====

Dopo esserci infilati nel ''sysfs'' e aver seguito i sui symlinks per ricercare passo passo i nomi dei moduli, presentiamo un semplice script che farà per noi tutto il lavoro in un modo leggermente diverso:

Si può scaricare un file d'esempio, contenente questo script, dal sito web 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 debbano essere caricati per ogni dispositivo. L'alias del modulo è 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 è generata automaticamente dalla lista dei dispositivi che il driver comunica al kernel di poter supportare. Il comando ''modprobe'' ricerca tutti i dispositivi nella lista di tutti i driver e cerca di trovare una corrispondenza confrontando l'alias. Se trova una corrispondenza, allora provvede al caricamento del modulo (questa procedura è la stessa seguita dal caricamento automatico dei driver in Linux).

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

Lo script mostrerà probabilmente alcuni messaggi di errore che possono essere del tipo:

Questo ci dice che non si trova un modulo che gestisce quel dispositivo. Questo non deve comunque interessare più di tanto, poiché alcuni dispositivi non hanno driver nel kernel che lavorino per loro.

Talvolta non c'è la possibilità di avere un kernel funzionante su una macchina in modo da determinare quali moduli del kernel siano necessari per gestire l'hardware. Oppure si è aggiunto del nuovo hardware al sistema e bisogna trovare le opzioni della configurazione necessarie a farlo funzionare correttamente. Questa sezione illustrerà come determinare le opzioni di configurazione necessarie ad far funzionare l'hardware.

Il modo più semplice per capire quale driver controlla un nuovo dispositivo è quello di compilare come moduli tutti i driver di quel tipo disponibili nei sorgenti del kernel, e lasciare che il processo di avvio tramite ''udev'' associ il driver al dispositivo. Una volta fatto ciò, si dovrebbe essere in grado di risalire al driver necessario seguendo i passi descritti precedentemente, ed infine ricompilare il kernel abilitando il solo driver necessario.

Se invece non si vogliono compilare tutti i driver, o questo meccanismo non funziona per qualche motivo, sarà necessario un pò più di lavoro per individuare il driver necessario. I passi successivi sono complessi e richiedono talvolta di dover cercare nei sorgenti del kernel. Non abbiate timore di ciò, sarà solo di aiuto a comprendere meglio l'hardware ed i sorgenti del kernel.

I passi necessari per trovare il driver corrispondente di un dispositivo cambiano a seconda del tipo di dispositivo in questione. In questo capitolo discuteremo le due tipologie  di dispositivi più comuni: PCI e USB. I metodi descritti qui saranno validi anche per altri tipi di dispositivi.

I dispositivi PCI si distinguono per ''vendor ID'' e ''device ID''; ogni combinazione di  ''vendor ID'' e di ''device ID'' può richiedere un driver unico. Questa è la base per la ricerca mostrata in questa sezione.

Per questo esempio useremo un scheda di rete PCI che supporremo non funzionante con l'attuare versione del kernele in esecuzione. Questo esempio sarà diverso dalla vostra situazione, con differenti device PCI e valori ID del bus, ma i passi salienti dovrebbero essere rilevanti per ogni tipo di dispositivo PCI per il quale vogliate trovare un driver funzionante.

In primo luogo troviamo nel sistema il dispositivo PCI che non stà funzionando. Per ottenere una lista di tutti i dispositivi PCI usiamo il programma <code>lspci</code>. Poiché a noi interessano solo dispositivi PCI ethernet restringeremo la nostra ricerca filtrado tra i risultati solo quelli che conterranno la parola ''ethernet'' (case-insensitive):

Questo è il dispositivo che vorremmo fare funzionare.

::[[Immagine:Warning_65x68.jpg|left]] Quasi tutte le distribuzioni mettono il programma <tt>lspci</tt> in <tt>/usr/sbin/</tt>, ma alcune lo mettono in altri percorsi. Per trovare in quale posizione è stato messo digitare:

Le primi bit d'informazione che l'output di ''lspci'' ci mostra sono l'ID del bus PCI per questo dispositivo, <tt>06:04.0</tt>. Questo è il valore che useremo quando guarderemo nel ''sysfs'' per trovare più informazioni riguardo questo dispositivo.