LKN: Programmi Utili: differenze tra le versioni

Versione attuale delle 13:15, 28 giu 2013

Linux Kernel in a Nutshell

Sommario

Parte I
Compilare il kernel

Parte II
Personalizzazioni principali

Parte III
Guide di riferimento per il kernel

Parte IV
Informazioni aggiuntive

Scaricare [da Internet, NdT], compilare, aggiornare e mantenere i sorgenti del kernel Linux comporta diversi passi, come questo libro illustra. Essendo per natura creature pigre, gli sviluppatori hanno creato alcuni programmi a supporto di queste attività di routine. Descriviamo alcuni di tali utili strumenti e le nozioni di base sul loro utilizzo.

Lo sviluppo del kernel Linux differisce per molti aspetti dal tradizionale processo di sviluppo software. A uno sviluppatore del kernel sono richieste alcune attività peculiari:

Applicare le modifiche ad un "bersaglio mobile" quale è il kernel, a causa della rapida pianificazione delle versioni di sviluppo.
Risolvere i conflitti derivanti dalla fusione del proprio lavoro con quello dagli altri sviluppatori.
Esportare i suoi cambiamenti in un formato che permetta agli altri sviluppatori di incorporarli facilmente nel proprio lavoro.

patch e diff

Questa sezione è basata su un articolo pubblicato originariamento su Linux Journal.

Una delle modalità più comuni per lavorare con il kernel è quella di usare i programmi patch e diff. Per usare questi strumenti, sono necessarie due differenti directory: una "pulita" (clean) e una "di lavoro" (indicata con dirty in seguito). La directory clean contiene la versione originale del kernel, mentre quella dirty contiene le modifiche apportate dal programmatore alla stessa release. Utilizzando patch e diff è possibile estrarre i cambiamenti apportati sul sorgente e portarli nella nuova release del kernel.

Per esempio, creiamo due directory contenenti l'ultima versione del kernel come descritto nel Capitolo 3.

$ tar -zxf linux-2.6.19.tar.gz
$ mv linux-2.6.19 linux-2.6.19-dirty
$ tar -zxf linux-2.6.19.tar.gz
$ ls
linux-2.6.19/
linux-2.6.19-dirty/

Ora è possibile apportare tutte le modifiche desiderate al sorgente presente nella directory dirty, lasciando inalterata quella clean. Dopo aver apportato le modifiche, si potrà creare una patch da inviare agli altri sviluppatori tramite i seguenti comandi:

$ diff -Naur -X linux-2.6.19/Documentation/dontdiff linux-2.6.19/ \
linux-2.6.19-dirty/ > my_patch

Questo comando creerà un file dal nome my_patch che conterrà tutti i cambiamenti apportati al sorgente del kernel rispetto alla versione pulita presente nella directory clean. Tale file potrà essere distribuito o inviato ad agli altri sviluppatori via email.

Nuove versioni del kernel

Al rilascio di una nuova versione del kernel, se si desidera portare i cambiamenti su questa nuova versione è necessario applicare la patch ad una versione pulita del kernel. Questo può essere fatto seguendo questi passi:

Creare la patch, come illustrato nell'esempio precedente.
Utilizzare la patch ufficiale dal sito kernel.org e aggiornare la vecchia versione alla nuova release:

$ cd linux-2.6.19
$ patch -p1 < ../patch-2.6.20
$ cd ..
$ mv linux-2.6.19 linux-2.6.20

Aggiornare la directory di lavoro rimuovendo la propria patch e, in seguito, applicando il nuovo aggiornamento:

$ cd linux-2.6.19-dirty
$ patch -p1 -R < ../my_patch
$ patch -p1 < ../patch-2.6.20
$ cd ..
$ mv linux-2.4.19-dirty linux-2.6.20-dirty

Provare ad applicare la propria patch al nuovo aggiornamento:

$ cd linux-2.6.20-dirty
$ patch -p1 < ../my_patch

Se l'applicazione della patch provoca dei problemi, è necessario risolvere i conflitti creati (il comando patch informerà circa questi conflitti creando i file .rej e .orig per l'analisi e la correzioni da parte dello sviluppatore). Questo processo di fusione (merge) può rappresentare la parte più difficile dell'intero processo se sono stati apportati cambiamenti a porzioni di codice che sono state modificate anche da altri.

Per applicare correttamente questo processo di sviluppo, consiglio vivamente di utilizzare l'eccellente insieme di programmi patchutils (reperibile qui: http://cyberelk.net/tim/patchutils). Questi programmi permettono di manipolare le patch facilmente e hanno risparmiato agli sviluppatori molte ore di tedioso lavoro.

Gestire le proprie patch con quilt

I programmi patch e diff risultano essere molto utili e funzionali per lo sviluppo del kernel. Ma dopo un certo periodo di utilizzo, molti si stancano di questo modo si procedere nello sviluppo e cercano altra strade che non coinvolgano le noiose attività di pacthing e merging. Fortunatamente, alcuni sviluppatori del kernel hanno realizzato un programma chiamato quilt che gestisce il processo di manipolazione delle patch in modo molto più semplice.

L'idea alla base di quilt discende da un insieme di script di Andrew Morton, realizzati originariamente per gestire il codice del sottosistema di gestione della memoria e, in seguito, utilizzati per l'intero kernel. I suoi script erano legati molto strettamente al processo di sviluppo, ma l'idea sottostante era molto potente. Andreas Gruenbacher ha quindi ripreso questa idea creando quilt.

L'idea principale sottostante quilt è di lavorare con una versione pulita del kernel alla quale aggiungere un insieme di patch. E` possibile inserire e togliere diverse patch dal sorgente e mantenere una lista delle patch in modo molto semplice.

1. Per iniziare, creiamo una directory contenente il sorgente del kernel:

$ tar -zxf linux-2.6.19.tar.gz
$ ls
linux-2.6.19/

2. Spostiamoci in tale directory:

$ cd linux-2.6.19

3. Creiamo una directory patches che conterrà tutte le nostre patch:

$ mkdir patches

4. Tramite quilt creiamo una nuova patch chiamata patch1:

$ quilt new patch1
Patch patches/patch1 is now on top

5. quilt necessita di sapere quali file saranno modificati da questa patch. Per fare questo, utilizziamo il comando add:

$ quilt add Makefile
File Makefile added to patch patches/patch1

6. Apriamo il file Makefile e modifichiamo la linea EXTRAVERSION, salvando poi il file. Alla fine, aggiorniamo la patch tramite quilt:

$ quilt refresh
Refreshed patch patches/patch1

Il file patches/patch1 conterrà una patch con tutti i cambiamenti appena fatti:

$ cat patches/patch1
Index: linux-2.6.19/Makefile
===================================================================
--- linux-2.6.19.orig/Makefile
+++ linux-2.6.19/Makefile
@@ -1,7 +1,7 @@
VERSION = 2
PATCHLEVEL = 6
SUBLEVEL = 19
-EXTRAVERSION =
+EXTRAVERSION = -dirty
NAME=Crazed Snow-Weasel
# *DOCUMENTATION*

Ora è possibile continuare a lavorare su una patch, o crearne una nuova in testa a quella attuale. Ad esempio, se sono state create tre diverse patch patch1, patch2 e patch3, esse saranno applicate una sopra l'altra. Per vedere la lista delle patch attualmente applicate:

$ quilt series -v
+ patches/patch1
+ patches/patch2
= patches/patch3

Il risultato del comando mostra che tutte e tre le patch sono state applicate e che quella corrente è la patch3. Al rilascio di una nuova versione del kernel, se si vuole portare i cambiamenti effettuati sulla versione precedente anche sulla nuova versione, è possibile utilizzare quilt secondo i seguenti passi:

1. Togliere le patch attualmente applicate al sorgente

$ quilt pop -a
Removing patch patches/patch3
Restoring drivers/usb/Makefile
Removing patch patches/patch2
Restoring drivers/Makefile
Removing patch patches/patch1
Restoring Makefile
No patches applied

2. Utilizzando la patch ufficiale da kernel.org aggiornare la vecchia versione del kernel:

$ patch -p1 < ../patch-2.6.20
$ cd ..
$ mv linux-2.6.19 linux-2.6.20

3. A questo punto, tramite quitl applicare nuovamente le patch sul nuovo sorgente:

$ quilt push
Applying patch patches/patch1
patching file Makefile
Hunk #1 FAILED at 1.
1 out of 1 hunk FAILED -- rejects in file Makefile
Patch patches/patch1 does not apply (enforce with -f)

4. Come risultato, le patch non si applicano immediatamente senza problemi. E` possibile forzare l'applicazione della patch e poi procedere alle correzioni necessarie:

$ quilt push -f
Applying patch patches/patch1
patching file Makefile
Hunk #1 FAILED at 1.
1 out of 1 hunk FAILED -- saving rejects to file Makefile.rej
Applied patch patches/patch1 (forced; needs refresh)
$ vim Makefile.rej Makefile

5. Dopo aver applicato manualmente la patch, aggiornare la patch:

$ quilt refresh
Refreshed patch patches/patch1

6. Procedere all'applicazione delle altre patch:

$ quilt push
Applying patch patches/patch2
patching file drivers/Makefile
Now at patch patches/patch2
$ quilt push
Applying patch patches/patch3
patching file drivers/usb/Makefile
Now at patch patches/patch3

quilt ha anche delle opzioni che permettono di inviare automaticamente le nuove patch ad un gruppo di persone o a una mailing list, di eliminare specifiche patch all'interno della serie, di ricercare una specifica patch all'interno della serie e molte altre utili opzioni.

quilt è vivamente consigliato per qualsiasi attività di sviluppo del kernel, anche per tenere traccia di poche patch, invece di usare i più ostici diff e patch. E` decisamente più semplice e consente di risparmiare parecchio tempo e sforzi.

Come nota personale, non raccomanderò mai abbastanza l'utilizzo di questo strumento, poiché lo utilizzo tutti i giorni per gestire centinaia di patch in diversi rami di sviluppo. Esso è anche usato da numerose distribuzioni Linux per gestire il proprio kernel e può contare su una comunità di sviluppo entusiasta e reattiva.

git

git è uno strumento di controllo del codice sorgente originariamente scritto da Linus Torvalds quando stava cercando un nuovo sistema di gestione del codice per il kernel di Linux.

È un sistema distribuito che differisce dai sistemi tradizionali di gestione del codice (come ad esempio CVS) nel fatto che non è necessario essere connessi al server per effettuare un commit sul deposito.

git è uno dei più potenti, flessibili e veloci sistemi di gestione del codice sorgente attualmente disponibili, e ha alle spalle un team di sviluppo molto attivo. La pagina principale di git è http://git.or.cz/. Si consiglia ad ogni nuovo utente di seguire le guide pubblicate al fine di familiarizzare con la modalità di funzionamento di git, in modo da poterlo utilizzare correttamente.

Il kernel di Linux è sviluppato utilizzando git, e le ultime versioni possono essere trovate all'indirizzo http://www.kernel.org/git/ insieme ad una vasta lista di altri depositi git.

Non è necessario utilizzare git per sviluppare il kernel di Linux, ma è molto utile per tenere traccia dei bug rilevati. Se doveste segnalare un bug agli sviluppatori del kernel, essi potranno richiedevi di utilizzare git bisect al fine di identificare l'esatta modifica che ha causato il bug. In questo caso, potete seguire le indicazioni sulla documentazione di git per capire come procedere.

ketchup

ketchup è uno strumento molto comodo utilizzato per aggiornare una versione del kernel o per passare da una versione all'altra del codice sorgente.

Esso offre la possibilità di:

Trovare l'ultima versione del kernel, scaricarla e decomprimerla.
Aggiornare una versione attualmente installata del codice sorgente del kernel, applicando le patch necessarie.
Gestire i diversi rami di sviluppo del kernel, incluse le versioni -mm e -stable
Scaricare qualsiasi patch o archivio tar necessario per l'aggiornamento, se non già presenti sulla macchina locale.
Controllare la firma GPG dell'archivio e delle patch per verificarne l'integrità.

ketchup si trova all'indirizzo http://www.selenic.com/ketchup/ insieme a molta documentazione presente nel wiki http://www.selenic.com/ketchup/wiki/.

Di seguito un esempio che illustra quanto sia semplice utilizzare ketchup per fare scaricare una specifica versione del kernel e per passare ad un'altra versione con un numero minimo di comandi.VERIFICARE LA TRADUZIONE DELLA PARTE IN GRASSETTO [...and then have it switch the directory to another kernel version...]

Per scaricare il sorgente del kernel 2.6.16.24 in una directory, e rinominare la directory perché abbia lo stesso nome della versione del kernel, utilizzare il seguente comando:

$ mkdir foo
$ cd foo
$ ketchup -r 2.6.16.24
None -> 2.6.16.24
Unpacking linux-2.6.17.tar.bz2
Applying patch-2.6.17.bz2 -R
Applying patch-2.6.16.24.bz2
Current directory renamed to /home/gregkh/linux/linux-2.6.16.24

Ora, per aggiornare il sorgente affinché contenga l'ultimo rilascio stabile, digitare:

$ ketchup -r 2.6
2.6.16.24 -> 2.6.17.11
Applying patch-2.6.16.24.bz2 -R
Applying patch-2.6.17.bz2
Downloading patch-2.6.17.11.bz2
--22:21:14-- http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/patch-2.6.17.11.bz2
=> `/home/greg/.ketchup/patch-2.6.17.11.bz2.partial'
Resolving www.kernel.org... 204.152.191.37, 204.152.191.5
Connecting to www.kernel.org|204.152.191.37|:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 36,809 (36K) [application/x-bzip2]
100%[====================================>] 36,809 93.32K/s
22:21:14 (92.87 KB/s) - `/home/greg/.ketchup/patch-2.6.17.11.bz2.partial'saved [36809/36809]
Downloading patch-2.6.17.11.bz2.sign
--22:21:14-- http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/patch-2.6.17.11.bz2.sign
=> `/home/greg/.ketchup/patch-2.6.17.11.bz2.sign.partial'
Resolving www.kernel.org... 204.152.191.37, 204.152.191.5
Connecting to www.kernel.org|204.152.191.37|:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 248 [application/pgp-signature]
100%[====================================>] 248 --.--K/s
22:21:14 (21.50 MB/s) - `/home/greg/.ketchup/patch-2.6.17.11.bz2.sign.
partial' saved [248/248]
Verifying signature...
gpg: Signature made Wed Aug 23 15:01:04 2006 PDT using DSA key ID 517D0F0E
gpg: Good signature from "Linux Kernel Archives Verification Key >
ftpadmin@kernel.org<"
gpg: WARNING: This key is not certified with a trusted signature!
gpg: There is no indication that the signature belongs to the owner.
Primary key fingerprint: C75D C40A 11D7 AF88 9981 ED5B C86B A06A 517D 0F0E
Applying patch-2.6.17.11.bz2
Current directory renamed to /home/greg/linux/tmp/x/linux-2.6.17.11

Questo esempio mostra come ketchup determini in modo automatico che la nuova versione stabile del kernel è la 2.6.17.11 e scarichi le patch necessarie per aggiornare il sorgente.

L'uso di ketchup è vivamente consigliato per scaricare qualsiasi sorgente del kernel di Linux. Esso si occupa di reperire le patch necessarie sul server e applicarle automaticamente nel modo corretto, dopo averne controllato l'autenticità tramite la firma digitale.

L'uso combinato di ketchup e quilt permette di avere tutto ciò che serve per gestire il kernel di Linux e per soddisfare le esigenze degli sviluppatori.

This is an indipendent translation of the book Linux Kernel in a Nutshell by Greg Kroah-Hartman. This translation (like the original work) is available under the terms of Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5.

Capitolo originale

LKN: Programmi Utili: differenze tra le versioni

Versione attuale delle 13:15, 28 giu 2013

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